ビットとビットパターン

ビット／ビットパターンとは

　『ビット』とは、1つを２つの要素で表現する構成で、コンピュータが理解する最小処理単位の[0]と[1]では1桁をこの２つの数値で判別します。

　これを『１ビット』といい、[Yes/No]や[True/False]などの二者択一は、この『１ビット』に当たりますし、コンピュータのCPUの処理容量を表すのに用いられたりもします。

　パソコンやゲームに馴れた方は『4ビット』、『8ビット』、『16ビット』、『32ビット』、『64ビット』、『128ビット』などを目にする事があると思います。

　これは、1ビットの並びが４つあるものを4ビット、８つあるものを8ビットと呼び、ちなみに容量として利用される場合には8ビットは、1バイトを表します。

　このように複数ビットから成る組み合わせをビットパターンと呼ぶ事があります。

◆bit/ビット一覧

bit	組数	備考	組み合わせ数
1ビット	[0]	0か1の組が1つ	2通り
4ビット	[0000]	0か1の組が4つ	16通り
8ビット	[00000000]	0か1の組が8つ 8ビット="1"バイト	256通り
16ビット	[0000000000000000]	0か1の組が16	65,536通り
24ビット	[000000000000000000000000]	0か1の組が24	16,777,216通り

　32ビット以降は割愛します。

ビットの利用方法一例

　ビット表現は、よく使われます。

IPアドレス

　8ビット表現は、よく使われ、例えばIPアドレス(IPv4の場合)は、この8ビットをドット[.]でつないだものが４つ並んだ32ビット表現です。

　8ビットの場合、組み合わせ数は、256通り、つまり、0から数えると[0]～[255]となります。

色数

　また、色数でも(4ビットなら16色、)8ビットなら256色、16ビットでは65,536色、24ビットの16,777,216色が人間が識別できる範囲を網羅しているともいわれています。

　この為、理論上は32ビットなら更に精彩な色数表現ができるはずですが、その美しさを人が識別できないのでパソコンなどでは実質24ビットの16,777,216色が使われています。

　『24bit true color』『32bit true color』といった『true color』という表現がある場合『色数は人が識別できる範囲の現実的な色数(24ビット)だよ』と解釈して差し支えないと思います。

　一方、HTMLやCSSで色指定する場合には、HTMLの場合、「16色指定」(4bitの範囲)または、「#RRGGBB」の各桁を16進数表現(進数・進法)で指定します。

画像・イメージ

　画像や映像ではテレビやデジカメなどで画素数、コンピュータで解像度などといった言葉があります。

　精彩さや精細さのポイントになるところですが、この解像度は、縦横の画線が交差し、できる碁盤の目、升目の細かさと表現できる色数とも言えます。

　升目が細かければ細かいほど画素数が多くなめらかで「精細」、升目ひと升で表現できる色数が多ければ多いほど「精彩」です。

　コンピュータや液晶では、ひと升で表現できる色数をビットで表し、全ての升目に色配置したものを人が見た時に画像であると認識しています。

　この升目ごとの配色をビットパターンなどと呼ぶことがあり、scriptやプログラムで画像を作成する際には、一定の範囲内のどの升目に何色を配色するかで全体像が出来上がります。

　また、こうした升目の集まりによる画像表現方法の1つをデジタル画像、CG/Computer Graphics/コンピュータグラフィックスではbitmap/ビットマップやテレビの走査線(点の集まりによる線の並び)を意味するraster/ラスタと呼び、bitmap graphics/ビットマップ画像、bitmap image/ビットマップイメージ、raster graphics/ラスタ画像・ラスタグラフィック(ス)、rastar image/ラスタイメージと呼びます。

　他方、2次元画像の太さや長さ、方向をベクトル座標(x軸,y軸)により表現するデータ形式の画像表現をvector graphics/ベクター画像・ベクターグラフィック(ス)、vector image/ベクターイメージと呼びます。

　ちなみに点(ドット)を連ねて表現するラスタ画像やビットマップ画像に比べて太さ・長さ・方向などによって形状や大きさの違いを現すベクター画像の方が、より柔軟により滑らかに画像を表現できます。