DE-C04｜情報Ⅰ 対策問題
グレースケールの階調を4ビットで表すとき、白から黒まで何段階の明るさを表現できるか。
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正解: 1
正答
1
この問題のポイント
階調とビット数（2のn乗） を問う問題です。「階調」という用語の意味と2ⁿの計算を結びつけます。
解説
階調とは、白から黒までの明るさを何段階に分けて表すか、という段階の数のことです。nビットあれば2ⁿ通りのパターンを区別できるので、階調数も2ⁿで決まります。
手順どおり計算します。
- 4ビットで区別できるパターン = 2⁴。
- 2⁴ = 2×2×2×2 = 16段階。
- 0000(黒)から1111(白)まで16通りの明るさを割り当てられる。
階調が少ないと何が起こるかも知っておきましょう。夕焼け空のようななめらかなグラデーションを少ない階調で表すと、色の境目が縞模様(バンディング)として見えてしまいます。写真では8ビット=256階調が標準で、これなら人間の目にはほぼなめらかに見えます。
共通テストでは「256階調のグレースケール」のような表現が前提知識として使われ、ヒストグラム(明るさの分布)の読み取りと組み合わせた出題もあります。階調=明るさの段階数=2ⁿという対応を即答できるようにしておきましょう。
選択肢の確認
1．○ 2⁴ = 16段階。
2．× 4はビット数そのもの。階調数は2の累乗で増える。
3．× 8は2³で、3ビットの場合の階調数。
4．× 256は2⁸で、8ビット(写真の標準)の場合の階調数。
ここだけは覚えよう
階調=明るさの段階数=2ⁿ — 4ビット16階調、8ビット256階調。少なすぎると縞(バンディング)が出る。