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画像データの種類と拡張子について

こんばんは!パソコンで扱える画像のファイルについて、どの場面でどの画像ファイルが適切なのか疑問に思ったので調べてみました。画像の拡張子は.pngや.jpegなど様々な拡張子があります。画像の種類を知ることで写真はこの拡張子が良い、イラストはこの拡張子が良いなど適切な判断が出来ます。

画像データの種類と拡張子について

パソコンにおいて画像フォーマット画像をデジタルデータとして保存/表示するための形です。画像フォーマットは、画像の圧縮方法、色深度、透明度のサポート、メタデータの保持などの様々な要素に基づいて異なる特徴を持っています。今回は、一般的なパソコンで使用される主な画像フォーマットを紹介します。

JPEG (.jpg、.jpeg) ジェイペグ とは?

JPEG(Joint Photographic Experts Group)は、最も一般的な画像フォーマットの一つです。写真やイメージの共有に広く使用されます。JPEG は圧縮アルゴリズムを使用して画像のファイルサイズを小さくするため、一般的に画質がわずかに低下します。

JPEGは「有効情報圧縮」を使用して画像を圧縮します。この圧縮形式は、画像ファイルのサイズを削減することができます。圧縮によって、ファイルサイズが小さくなる一方で、一部の画質の細かい詳細が失われることもあります。

通常、8ビットのカラーチャンネル(RGB)を使用して画像を表現します。これにより、256階調の色が表現可能となります。一般的に、人の目はこれらの階調を区別することができます。JPEGは静止画像の保存に適しています。写真やイメージを効果的に圧縮し、比較的小さなファイルサイズで保存することができます。

JPEGはほとんどのデジタルカメラやウェブブラウザなど、多くのデバイスとソフトウェアで広くサポートされています。そのため、JPEG形式の画像は、ほとんどの場所で簡単に共有および表示することができます。ウェブ上での画像共有やデジタル媒体での使用に広く利用されています。

JPEGは、写真や一般的なイメージの共有と表示に非常に適していますが、無損失の画像品質を求める場合や透明度をサポートする必要がある場合は、他の画像フォーマットを検討する必要があります。

PNG (.png) ピング、ピーエヌジー とは?

PNG (Portable Network Graphics)は画像の透明度をサポートすることができるフォーマットです。この形式は写真やイラストの保存に適しており、圧縮を行っても画質が大幅に損なわれません。

PNG無損失圧縮(可逆圧縮)を使用して画像を圧縮します。つまり、圧縮された画像を解凍すると、元の画像と完全に一致することが保証されます。JPEGと比較して、圧縮率は低くなりますが、画質の劣化はありません。

PNGは、JPEGと比較して圧縮効果の劣化が少ない特徴があります。特に、線やテキストなどの固定された要素を含む画像では、圧縮後も高い画質が維持されます。

PNGは透明度の情報を保存できます。画像内の要素を透明にすることや画像を重ね合わせることができます。透明な背景や非矩形の形状を持つ画像を扱う場合に便利です。

PNGは、8ビットのカラーパレットを使用して画像を表現します。これにより、最大256色のパレットから色を選択し、画像を表現することができます。ただし、カラーパレットを使用するため、一部の画像では色の滑らかさや細かなグラデーションが制限される場合があります。

PNGは、ウェブグラフィックスやデジタルデザインなど、透明度や高画質の静止画像を必要とする場面で広く使用されています。一方、JPEGよりもファイルサイズが大きくなる場合があるため、容量制限のある環境では注意が必要です。

JPEGとPNGの違いについて
  • JPEGはフルカラーの1677万色を表現できる拡張子で、微細なグラデーションまで美しく表現可能です。カメラなどで撮影した画像の保存に向いています。PNGは、256色or1677万色の2つの形式が選択できるため画像データによって使い分けします。
  • JPEGは、一度圧縮した画像を元の大きさに戻せない「非可逆圧縮」のため、保存の前に慎重に確認しましょう。保存を繰り返すと画像が劣化してしまうため注意が必要です。
    PNGは、圧縮後も画像データを元に戻せる「可逆圧縮」で、保存を繰り返しても画像が劣化しません。

GIF (.gif) ジフ とは?

GIF(Graphics Interchange Format) 短いアニメーションやループ動画の保存に適しているフォーマットです。また、限られた色数での画像表示にも使用されます。

GIFは、複数の画像フレームを連続して表示することでアニメーションを作成することができます。各フレームは、一定の時間間隔で表示され、連続した画像の切り替わりによって動きを表現します。フレームごとの単純な切り替えに基づいています。比較的シンプルなアニメーションに向いています。

GIFは、256色のカラーパレットを使用して画像を表現します。この制約により色の表現は制限されますが、ファイルサイズを小さく保つことができます。カラーパレットを使用するため、写真などのカラフルな画像には向いていませんが、ロゴやシンプルなイラストなどのグラフィックには適しています。GIFは透明色(トランスペアレントカラー)をサポートしています。これにより、画像内の特定の色を透明にすることができます。

圧縮形式は無損失圧縮形式を使用します。これは、画像を圧縮する際に情報の損失がないことを意味します。しかし、圧縮率は比較的低く、ファイルサイズが大きくなる場合があります。

GIFは広くサポートされており、ほとんどのウェブブラウザや画像ビューアなどで表示することができます。また、GIFファイルは静止画像としても使用できます。

GIFは、ウェブ上での短いアニメーションやシンプルなグラフィックの表示に便利です。しかし、動画や高品質な画像の表現には向いていません。動画の再生や高画質の静止画像を必要とする場合は、他のフォーマットを検討する必要があります。

BMP (.bmp) ビットマップ、バンプ とは?

BMP(BitMap) はビットマップ形式であり、カラフルな画像を非圧縮で保存します。BMP は高品質な画像を提供しますが、そのためにファイルサイズも大きくなります。

BMP無圧縮形式を使用して画像を保存します。つまり、画像の情報は完全に保持され、データの圧縮は行われません。そのためファイルサイズが比較的大きくなる場合があります。

BMPは、1ビットから32ビットのカラーデプスをサポートしています。これにより、2色のモノクロ画像から、数十億の色を表現できるフルカラー画像までさまざまな色深度を選択することができます。RGB(赤、緑、青)カラーモデルのほか、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、キー)など、さまざまな色モデルをサポートしています。

BMPはピクセル単位で画像を制御することができます。各ピクセルのカラー情報や配置を独立して指定することができます。これにより、精密な制御や画像処理が可能です。BMPファイルは、画像自体の情報だけでなく、メタデータ(画像のサイズ、解像度、作成者などの情報)も保存することができます。

BMPは広くサポートされており、ほとんどの画像ビューアや編集ソフトウェアで表示・編集することができます。また、WindowsやmacOS、Linuxなど、さまざまなプラットフォームで互換性があります。

BMPは高品質の画像データを保持し、データの損失を最小限に抑えることができますが、その代わりにファイルサイズが大きくなる傾向があります。そのため、ウェブ上での共有やオンライン使用には適していませんが、印刷や画像処理などの用途で利用されることがあります。

TIFF (.tiff、.tif) ティフとは?

TIFF(Tagged Image File Format)は、静止画像の保存に使用されるファイルフォーマットです。プロの印刷や画像処理に使用される高品質な画像形式です。非圧縮で保存され、色深度やピクセル情報を保持することができます。

TIFF無圧縮形式や可逆圧縮形式を使用して画像を保存することができます。無圧縮形式では、画像情報は圧縮されず、データの損失がありません。可逆圧縮形式では、圧縮が行われますが、画像を解凍すると元の画像と完全に一致することが保証されます。

TIFFは、1ビットから64ビットのカラーデプスをサポートしています。これにより、モノクロ画像からフルカラー画像まで、さまざまな色深度を選択することができます。RGB(赤、緑、青)カラーモデルのほか、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、キー)Lab(明度、色相、彩度)など、さまざまな色モデルをサポートしています。

またレイヤーと透明度の情報を保存することができます。これにより、複数の画像レイヤーを組み合わせたり、透明な部分を持つ画像を表現したりすることができます。

TIFFは、多くのオプションや拡張タグをサポートしており、さまざまな追加情報やメタデータを画像ファイルに組み込むことができます。これにより、画像の説明や著作権情報、撮影条件などの詳細な情報を保持することができます。

TIFFは、広くサポートされており、ほとんどの画像ビューアや編集ソフトウェアで表示・編集することができます。また、Windows、macOS、Linuxなど、さまざまなプラットフォームで互換性があります。

TIFFは高品質な画像データを保存でき、データの損失を最小限に抑えることができます。そのため、印刷業界や専門的な画像処理など、高品質な画像を必要とする場面で広く利用されています。ただし、ファイルサイズが大きくなる傾向があるため、ウェブ上での共有やオンライン使用には適していません。

webp(.webp) ウェッピー とは?

webp は、Googleが開発した次世代画像フォーマットです。.webp は、JPEG や PNG と比較してより高い圧縮効率を持ちます。これにより、ファイルサイズを小さく保ちながらも高品質な画像を提供します。また透明な背景やアニメーションをサポートしています。これにより、多様な用途で利用することができます。
webpの作成方法は下記になります。

インターネット上には、JPEG や PNG などの他の画像形式を .webp に変換するためのオンラインコンバーターがいくつか存在します。これらのウェブサービスを使用して、既存の画像ファイルを .webp に変換することができます。

一部の画像編集ソフトウェア(Adobe Photoshop、GIMP等)は、画像を .webp 形式で保存する機能を提供しています。これらのツールを使用して、画像を .webp に変換することができます。

Adobe アドビ Photoshop Elements 2023 日本語版 通常版

.webp ファイル形式は、Web 上の画像パフォーマンスを向上させるために広く使用されています。ファイルサイズの削減と高品質な画像表示を両立させるために、試してみる価値があります。

画像データの種類と拡張子について まとめ

今回紹介した画像形式は一般的な画像形式の一部ですが、他にもさまざまな種類の画像形式が存在します。特定の用途や要件に基づいて、適切な画像形式を選択することが重要です。

画像形式まとめ
  • JPEG … JPEGはフルカラーの1677万色で写真に向いている
  • PNG … 透明度の保存が可能。圧縮しても劣化しない。
  • GIF … 簡易的なアニメーションに向いている。
  • BMP … 高品質な画像形式。印刷や画像処理用。オンライン不向き
  • TIFF … 高品質な画像形式でプロも使用。オンラインには不向き
  • Webp … Googleが開発した次世代フォーマット。高品質

色々な画像形式がありますが適切な画像形式に合わせて使い分けましょう!それではー!

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なお
フルスタックエンジニアを目指すサラリーマン。インフラ、WEBを中心に色んなIT関連情報に手を出したいと思います。
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