16ビットと32ビット、64ビット。 その意味するところは?

bits

A Guest post by Steve Berardi from PhotoNaturalist

デジタル写真では、ビットについて多くのことが語られています。

  • 12 ビット対 14 ビット ADC (Analog to Digital Converters)
  • 8 ビット対 16 ビット カラー
  • 32 ビット対 64 ビット Photoshop

でも、これはいったいどういうことでしょうか。 一般的にビットが多いほど高品質な処理が可能ですが、必ずしもそう単純ではありません。 デジタル写真で一般的なこれらの具体例に入る前に、ビットとは実際に何であるかを理解することが重要です。 各ビットには2つの可能な値があります。 また、ビットを「オン」(1)または「オフ」(0)のいずれかとして考えることが役立つ場合もあります。 00、01、10、および11です。 ビットのシーケンスでは、順序が重要なので、「01」は「10」とはまったく異なります。

シークエンスにビットを追加するたびに、可能な値の数が倍になるので、2ビットから3ビットになると、可能な値が4個から8個になります。 この場合、4 ビット (2 x 2 x 2 x 2 = 16) が必要です。

Analog to Digital Converters (ADC): 12 ビット対 14 ビット

すべてのデジタル カメラには、センサーによって捕捉されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像を生成する、何らかのアナログ/デジタル変換器が搭載されています。 この場合のビットは、カメラのセンサーが捕捉できる可能性のある階調値の数を意味します。 たとえば、12ビットADCは、各ピクセルに対して4096通りの階調値を取り込むことができます。 一方、14 ビット ADC は、各ピクセルに対して 16,384 の階調値を取り込むことができます

最初は、14 ビット ADC が明らかに勝っているように見えるかもしれません。 しかし、これらの 2 つの余分なビットは、カメラのダイナミック レンジを増加させるのではなく、その範囲内でより多くのステップを追加しているだけなのです。 それは、一斤のパンを半分に切って、さらに小さな一切れにするようなものです。 今はパンのスライスが増えているかもしれませんが、パンのサイズは同じです!

ですから、14ビットADCでわずかに良い画質を体験できますが、それは本当に深い影や滑らかなグラデーション(夕日の写真で見られるようなもの)で顕著になるだけです。 12 ビットと 14 ビットの比較

  • Smooth Gradients: 12ビットと14ビット
  • デジタル写真のダイナミックレンジを理解する
  • カラー:8ビットと16ビット

    ほとんどのポスト処理ソフトウェアでは、8ビットカラーと16ビットカラーのどちらかを選択することが可能です。 この場合のビットは、各ピクセルの各色チャンネル (赤、緑、青) で利用可能な階調値の数を意味します。

    8 ビット画像では、赤チャンネルで 256、緑チャンネルで 256、青チャンネルで 256 の可能な値があります。 16 ビット カラーを使用すると、ファイル サイズがかなり大きくなりますが、16 ビット処理では、(下の写真に見られるような)ポスタリゼーションの可能性を大幅に減らすことができるので、余分なサイズを使用する価値があります。 元々JPEG(8ビット)で撮影した場合でも、16ビットカラーを使用することをお勧めします。余分なビットは、カーブやレベルなどの一般的な後処理を実行する際に丸め誤差を減らすのに役立ちます。

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    8 ビットと 16 ビット カラーの詳細については、以下の参考文献をご覧ください:

    • Understanding Bit Depth
    • What is Image Posterization?

    Photoshop: 32 ビットと 64 ビットの比較

    Adobe Photoshop のようなポスト プロセッシング アプリケーションには、32 ビット バージョンと 64 ビット バージョンがあります。 この場合のビットは、使用可能なメモリ アドレスの数を意味します。 32 ビットでは、最大 4GB の物理メモリを使用できますが、64 ビットでは、理論的には最大 172 億 GB のメモリを使用できます (ただし、この量は通常 OS によって厳しく制限されます)。

    64 ビット版の Photoshop は常に高速であるという一般的な誤解がありますが、実際には、高速化(わずかですが)を利用するためには、次の 3 つのことが必要です:

    1. 4GB 以上の物理メモリが必要
    2. 非常に大きな画像(少なくとも 800 MB)を扱う必要がある
    3. 64 ビット オペレーティング システム(例…しかし、パノラマ画像を作成したり、露出をブレンドするために画像の複数のレイヤーを使用したりする場合、ファイル サイズはすぐに大きくなります。 また、多くのサード パーティ製プラグインは、64 ビット版の Photoshop では動作しないことも覚えておいてください。 32 ビット対 64 ビットの Photoshop の詳細については、以下の記事を参照してください:
      • Photoshop CS4: 32 ビット対 64 ビット ベンチマーク
      • Photoshop CS5 64 ビット対 Photoshop CS4 32 ビット ベンチマーク
      • Lifehacker Guide to 64-bit vs. 32-bit Operating Systems
      • Remember: すべてのビットが等しく作成されているわけではない

        この投稿から得られる重要なことは、すべてのビットが等しく作成されているわけではないということです。 何かが 2 倍のビットを持つからといって、それが自動的に 2 倍の速度や 2 倍の品質を持つとは限りません。 16 ビット対 32 ビットなど、何らかの結論を出す前に、これらのビットがどのように使用されているのか、そのストーリーを理解する必要があります。 Steve Berardi は自然主義者、写真家、コンピューター科学者です。

        南カリフォルニアの美しい山々や砂漠をハイキングしていると、たいてい彼に出会えます。 自然写真に関する彼の記事はPhotoNaturalistで読むことができ、Twitterで彼をフォローしてください。

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