解像度とは (草稿)

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デジタル画像は明るさや色の情報を持った画素(ピクセルまたはドット)単位で表現する。解像度は画像をどの位まで詳細に表現できるかを表す用語であるが、いろいろな使い方がある。例えば、スキャナーやプリンターのように、アナログの紙を対象として画像を入出力する機器ではドット密度を解像度という。それに対して、デジタルカメラ、ディスプレイ、デジタル画像ファイルでは、縦×横のピクセル数を解像度という。

アナログ機器の解像度と分解能
望遠鏡では遠くの物体をどの程度まで分解して鮮明に見れるか、という意味で解像度を使い、分解能ともいう。光学式望遠鏡の解像度はレンズの口径に比例する。顕微鏡や銀塩(アナログ)カメラでも、接近した二つの点をどの程度まで区別できるかを分解能または解像度という。

スキャナーやプリンターの解像度
スキャナーやプリンターはインチ当たりの画素数(dpi、ドット・パー・インチ)で解像度を表すのが一般である。スキャナーではdpiが大きいほど詳細に読み取ることができ、プリンターではdpiが大きいほど印字精度が高くなる。スキャナーやプリンターは紙という寸法をもつアナログ媒体を対象にしているため、解像度を望遠鏡や顕微鏡と同じような意味合いで使うのだろう。

デジタルカメラやスマホの解像度
デジタルカメラやスマホは撮像素子(CCDやCMOSなど)の総画素数(縦方向の画素数×横方向の画素数)を解像度という。これらの機器では、レンズなどの光学系や受光してから記録するまでの画像処理によって、分解能に相当する解像度は大幅に異なる。

ディスプレイの解像度
スマホやタブレットを始め、電子書籍端末、パソコンなどのディスプレイは、画面の物理的なピクセル数(縦ピクセル数×横ピクセル数)を画面解像度という。また、画面のインチあたりピクセル数(ppi、ピクセル・パー・インチ)を解像度ということもあるが、ppiは画素密度という方が分かりやすいだろう。

デジタル画像ファイル
スマホで撮影したデジタル画像はJPEGで保存されることが多い。また、デジタル画像の形式としてはPNGやGIFなども普及している。これらのデジタル画像は、横ピクセル数×縦ピクセル数が画像のサイズであり、これを画像解像度という。また、JEPG画像には、画素密度(ppi)を指定できるが、これを解像度ということもある。画素密度は指定されていない画像も多く、アプリケーションがppiを常に参照するとは限らない。ブラウザは画像ファイルのppi値を参照しないようだ。

画像の表示におけるサイズ
デジタル画像はプリンターに出力したり、ディスプレイに表示するときに物理的なサイズが決まる。例えば、横600ピクセル×縦1200ピクセルの画像を600dpiのプリンターに出力すれば、横1インチ(2.54cm)×縦2インチ(5.08cm)の大きさとなる。また、400ppiのタブレットに表示すれば、横1.25インチ(3.17cm)×縦3インチ(7.62cm)のサイズとなる。しかし、スタイルシートなどで版面や表示領域の幅に対して画像の占める幅の比率を指定することも多い。このとき、画像は指定領域にフィットするように拡大・縮小される。

肉眼でみる画像の解像度
画像をプリンタやディスプレイに表示するとき、肉眼の解像度よりもはるかに低い場合は、画像がぼけて見える。逆に、肉眼の解像度よりもはるかに高い解像度で表示しても、肉眼で識別できないので無駄である。従って、肉眼の解像度よりも少し高い解像度で表示するのが効率的である。

肉眼の解像度は視力で表す。視力1.5の場合、5mの距離でランドル氏環というC字型の指標の1mmの幅を識別できる。実際に実験すると明視距離(25cm)では約360dpiまで識別できるそうである。従って、印刷や表示時の画像解像度は360dpiよりも多少大きいのが適切となる。

最新のスマホのディスプレイは400ppiに達している。例えばiPhone6Plusは401ppiである。iPhone6Plusの画面解像度は1,920 x 1,080ピクセルなので、フルスクリーンの画像ファイルであれば1,920 x 1,080ピクセル程度のサイズで作成し、拡大・縮小なしで表示すると効率的だろう。