コンピュータの仕組み（画像）

皆さんこんにちは、プロクラスの野間です。
今回もコンピュータの根幹の話を続けていきたいと思います。
前回は文章（文字）の扱いを紹介しました。
覚え方として「文字を理解していない」ではなく「文字は数で扱っている」と覚えてください。

コンピュータは色々なことに使われています。
その理由は単純に「色々なことができるから」ではあるのですが、ポイントはその実現方法です。
「何故色々なことができるのか」がポイントになります。
もう少し仕組みを見ていくと、これがいかに重要かが見えてきますので、もう少しおつきあいください。

今回は画像の表示方法、グラフィックです。

■登場人物
先生
太郎
花子

■画面の表示方法
花子：ジャジャ～ン
太郎：虫眼鏡なんか掲げてどうしたの？
花子：ふっふっふ、画面の秘密を見つけてしまいました！
太郎：画面の秘密？
花子：ふふ～ん。こ・れ・を・・・こう！
太郎：パソコンの画面を拡大して見るの？
花子：そう！

太郎：ん？ん～～～？なんだか小さい四角い升目が見える？
花子：そうなのよ！画面って小さい点が光っているの！
太郎：じゃぁ文字なんかを拡大したら・・・お～～～こうなってるのか
花子：ね？すごいでしょ？
先生：自然観察ではなくディスプレイ観察ですか？
太郎・花子：先生こんにちは！
先生：こんにちは
花子：画面がどうやって絵を表示しているか見つけちゃったの！
先生：お～～それは凄そうですね
花子：光る点がたくさん集まってて、点の１つずつが色々な色に変わることで全体として画面が出来上がってるの！
太郎：すごいですよね、まさか絵を点１つずつ描いているなんて
先生：そうですね。点が少ないと何が書いてあるのかわからないので、今の平面のディスプレイが出来た時は点の数を競うように増やしてきましたね。
花子：点が少ないと駄目なの？
先生：そうですね、例えば、縦横2マスしかない状態で、「木を描いて」と言われたら困るでしょう？

太郎：上半分を緑にして・・・も、木には見えないか・・・

花子：縦横3マスずつならなんとか・・・
太郎：それでも、先に「木」と言われているから見えなくもないけど、知らなかったら・・・矢印？・・・プラス？
花子：むぅ・・・

上が縦横４マス

上が縦横８マス

上が縦横16マス

花子：これくらいならばなんとか・・・木？
太郎：う～～～ん・・・緑のキノコ？

一気に飛ばして、上が縦横512マス

花子：これは立派な木ね！
太郎：木だね！

先生：もちろん、縦横3マスなんて商品は発売される事はなかったのですが、縦横480*640辺りからスタートだったと思います。
花子：それは・・・凄いの？
太郎：今がどのくらいかわからないから比較できないです。
先生：CMで4Kとか8Kとか聞いたことありませんか？
花子：あ！聞いたことある！
先生：4Kが4000個くらい、8Kが8000個くらいです。
太郎：4000個！
先生：点が多い方が、より細かい部分が精密に表現できます。
花子：8000個の点があるものを4000個の点に表示したらどうなるの？
先生：TVの場合は、そうですねぇ・・・皆さんが遠くの山を見たとき、木の1本1本を見分けられず、緑の塊として見えるでしょう？そんな風にぼんやり表示されることになります。
太郎：TVの場合は？
先生：はい、コンピュータの場合、絵が画面をはみ出して表示する事もできます。一部を拡大したような感じでしょうか？拡大縮小のやり方があります。
太郎：コンピュータの方が色々出来るって事ですか？
先生：考え方としては逆でしょうか。TVの方が用途が限定されている・・・送られてくる映像の「全体を表示する」のが基本で、部分表示を誰も必要としていないので、そのような機能がないだけだと思います。
花子：あ～～・・・確かにそんな機能はいらないわね・・・
太郎：そんな機能つけたらコントローラが凄いことになりそうだね・・・
先生：逆にコンピュータの方は、その画像を編集したりもするので、色々扱えるようになっていないと困ります。
花子：あ～～なるほど・・・
太郎：その数の点を１つ１つ制御しているんですよね？点1つって何色あるの？
花子：何色って、そんなの表現できないくらいあるんじゃないの？無限色？
先生：いえいえ、コンピュータで制御しているので、しっかりと決まっています。特殊なものもありますが、普通は16777216色です。
太郎：1677万！？
花子：決まっているのね・・・
先生：これにはちゃんと理由があります。光の三原色って聞いたことありますか？
花子：赤白黄色！
太郎：それはチューリップ・・・
先生：青、赤、緑ですね。似たものに青、赤、黄色がありますが、こちらは色の三原色で別のものです。
花子：おしい！
太郎：光の三原色と色の三原色があるんですね？何が違うんですか？
先生：光の三原色は文字通り光を放つものの色です。色の三原色は絵の具などの色ですね。この２つは全く逆の現象になります。
太郎：逆？
先生：光の三原色は3色混ぜると白になります、どんどん明るくなります。加法混色とも呼ばれ、対して色の3原色は混ぜると黒になりるため、どんどん暗くなります。減法混色とも呼ばれています。
花子：先生がこの話をしているって事は、コンピュータと関係があるのね？
先生：そうですね。この青、赤、緑の明るさがそれぞれ256段階あるので、256*256*256で16777216色あることになります。
太郎：つまり、文字のように全部の色に数字があるって事なんですね。
先生：そうです、良いところに気が付きましたね。
花子：なるほど、左上から順に「０なら黒」とか並んでいるのね。
先生：その通りです。
太郎：うへぇ・・・凄い手間がかかりそう。
花子：でも、手間ってコンピュータの得意分野って言ってなかったっけ？
先生：そうですね、よく覚えていましたね。
花子：ふふん！
太郎：それでも、イメージしてしまうと・・・顔をしかめたくなります。
花子：う・・・
先生：と・・・とにかく、画面は点１つずつを色の数値で表現できる事だけ覚えておいてください。
太郎・花子：さようなら・・・
先生：はい、さようなら（笑