コンピュータは、色も音も動きも、すべて数値に置き換えて記録します。その置き換え方と、データを小さくする圧縮の仕組みが、デジタルメディア技術です。
色の表現：色相・明度・彩度と RGB／CMYK
色は、色相（赤・黄・緑・青といった色み）、明度（明るさ）、彩度（鮮やかさ）の3つで表せます。同じ赤でも、明度を下げると暗い赤に、彩度を下げるとくすんだ赤になります。
コンピュータで色を作るときは、少ない数の色を混ぜ合わせます。混ぜ方は、光を重ねるか、インクを重ねるかで逆になります。
光は重ねるほど明るく（加法混色）、インクは重ねるほど暗くなります（減法混色）。
光の3原色（RGB） … 赤（Red）・緑（Green）・青（Blue）。光は重ねるほど明るくなり、3つを全部重ねると白になる＝加法混色。ディスプレイが使う
色の3原色（CMY） … シアン（Cyan）・マゼンタ（Magenta）・イエロー（Yellow）。インクは重ねるほど暗くなり、3つを重ねると黒に近づく＝減法混色
CMYK … CMY に黒（K）を加えたもの。CMY を重ねただけでは締まった黒が出にくいので、印刷では黒のインクを足す
画面に映す色は光を足す RGB、紙に刷る色はインクを重ねる CMYK で表します。 画面で作った色が印刷すると少し違って見えるのは、この表し方の違いによります。色の組み合わせで見やすさを整える話は情報デザインの回で扱います。
画素と解像度：dpi・ppi とデータ量の計算
デジタルの画像は、縦横に並んだ小さな点の集まりです。この点の1つ1つを画素（ピクセル）といいます。画素の並びがどれだけ細かいかが解像度です。1インチ（2.54cm）の中に点がいくつ並ぶかで表すほか、画面や画像では「1,920×1,080」のように横と縦の画素数で表すこともあります。
1インチに並ぶ点（画素）の数が多いほど、細かく表せます。
dpi（dot per inch） … 1インチあたりの点（ドット）の数。プリンターやスキャナーの細かさに使うことが多い
ppi（pixels per inch） … 1インチあたりの画素の数。画像や画面の細かさに使うことが多い
たとえば、6インチ×4インチの写真を 300dpi で読み取ると、できる画像の画素数は次のとおりです。
横 6インチ × 300 ＝ 1,800 画素
縦 4インチ × 300 ＝ 1,200 画素
全体 1,800 × 1,200 ＝ 2,160,000 画素
1つの画素の色は、R・G・B の明るさを数値で持ちます。それぞれを8ビット（256段階）で表すと、1画素は 8×3＝24ビット＝3バイトで、表せる色の数は 256×256×256＝16,777,216（約1,677万）色です。明るさを何段階で表すかを階調といいます。
画像のデータ量は「画素数 × 1画素のデータ量」で求めます。 横 4,000、縦 3,000 画素で、1画素が3バイトの画像なら、次のようになります（1MB＝1,000,000バイトとして計算）。
画素数 4,000 × 3,000 ＝ 12,000,000 画素
データ量 12,000,000 × 3バイト ＝ 36,000,000 バイト ＝ 36MB
画素数を増やすほど、また1画素に使うビット数を増やすほど、画像は細かくなる代わりにデータ量が増えます。
画像データの形式：ラスターとベクター、JPEG・GIF・PNG・BMP
画像の記録の仕方は2つに分かれます。ラスターデータ（ビットマップデータ）は、ここまで見てきたように、マス目の1つ1つの色を記録します。ベクターデータは、「円、中心の位置、半径、色」のように、線や図形の情報を記録します。
ラスターはマス目ごとの色を、ベクターは図形の情報を記録します。
ラスターデータは写真のような細かな色の変化を表せますが、拡大するとマス目が見えて輪郭がギザギザになります。ベクターデータは表示のたびに図形の情報から描き直すので、拡大しても輪郭がなめらかです。それぞれを扱うペイント系・ドロー系のソフトウェアはデジタルメディア応用の回で扱います。
ラスターデータを保存するファイル形式には、次のものがあります。
JPEG … 写真のように色がなめらかに変わる画像向け。ふつうは非可逆圧縮で、データ量を大きく減らせる
GIF … 使える色は256色まで。可逆圧縮。透明にする色を決められ、簡単なアニメーションも作れる。イラストやアイコン向け
PNG … 可逆圧縮で、フルカラーも扱える。透明（透け具合）も持てる。GIF に代わる形式として作られた
BMP … Windows で標準的に使われる形式。ふつう圧縮しないので、データ量が大きい
選ぶときは、色の数（256色で足りるか）、劣化してよいか（可逆か非可逆か）、透明が要るかの3点を見ます。
雑貨店のWebサイトに、グラデーションを含む多色のロゴを載せます。ページの背景色をあとから変えても合うようにロゴの周りは透明にし、文字の縁がにじまないよう保存で画質を落としたくないと考えています。保存するファイル形式として、最も適切なものはどれですか。
× JPEG を選んだ場合：ふつうは非可逆圧縮なので、文字の縁のような色の境目にノイズが出ます。周りを透明にすることもできません。
× GIF を選んだ場合：可逆圧縮で透明にもできますが、使える色が256色までなので、グラデーションを含む多色のロゴは色が段になって表れます。
○ 正解 PNGです。
可逆圧縮なので画質が落ちず、フルカラーを扱え、周りを透明にもできます。3つの条件をすべて満たします。
× MP3 を選んだ場合：音声のファイル形式で、画像は保存できません。
音声と動画：MIDI・WAV・MP3、フレームと MPEG・H.265
音声データの形式は、何を記録するかで分かれます。
MIDI … 音そのものではなく、どの音を、どの強さで、どの楽器で鳴らすかという演奏の指示を記録する。鳴らす側の機器が音を作るので、データ量がとても小さい
WAV … 音の波形をそのまま数値にして記録する。多くは圧縮しないので音質は良いが、データ量が大きい
MP3 … 人の耳に聞き取りにくい成分を削って小さくする非可逆圧縮の形式。音楽配信や携帯プレーヤーで広く使われる
動画は、少しずつ違う静止画を次々に表示して、動いて見せています。1枚1枚の静止画がフレーム、1秒あたりに表示するフレームの数がフレームレートで、単位は fps（frames per second）です。
少しずつ違う静止画（フレーム）を、1秒に何枚という速さで続けて見せるのが動画です。
フレームレートが高いほど動きはなめらかになりますが、そのぶんデータ量が増えます。1フレームが 1,280×720 画素、1画素3バイトで、30fps の動画を圧縮せずに記録すると、次のようになります。
1フレーム 1,280 × 720 × 3バイト ＝ 2,764,800 バイト
1秒 2,764,800 × 30 ＝ 82,944,000 バイト（約83MB）
1分 82,944,000 × 60 ＝ 4,976,640,000 バイト（約5GB）
動画は画像を1秒に何十枚も重ねるので、圧縮しないととても扱えない量になります。 そこで動画は、必ずといってよいほど圧縮して記録します。
MPEG … 動画と音声を圧縮する方式の規格群。MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4 などがある
H.265 … ITU-T の動画圧縮の規格（HEVC）。ITU は、前の世代の H.264 の半分のビットレートで済むとしている。高精細な映像に向く
圧縮：可逆と非可逆、圧縮率、ZIP
圧縮は、データを決まった規則で短い表し方に置き換え（符号化）、データ量を減らすことです。保存する場所を節約でき、ネットワークで送るときの負荷も減らせます。圧縮したデータを元に戻すことを伸張といいます。
可逆圧縮は完全に元に戻り、非可逆圧縮は一部を捨てる代わりに大きく縮みます。
可逆圧縮 … 伸張すると完全に元どおりに戻る。文書やプログラムのように、1文字でも変わると困るデータに使う。例：ZIP、PNG、GIF
非可逆圧縮 … 人が気づきにくい部分を捨てて大きく縮める。伸張しても元には戻らない。写真・音声・動画に使う。例：JPEG、MP3、MPEG
元と1ビットも違ってはいけないデータは可逆圧縮、多少の劣化より小ささが大事なデータは非可逆圧縮です。ZIP は、複数のファイルを1つにまとめて可逆圧縮する形式で、ファイルをまとめて送ったり保管したりするときに使います。
どれだけ縮んだかを表すのが圧縮率です。ふつうは「圧縮後のデータ量 ÷ 圧縮前のデータ量」で表し、値が小さいほどよく縮んでいます（問題文に定義が書かれていれば、それに従います）。さきほどの 36MB の画像を JPEG で 3.6MB に保存したとすると、次のようになります。
圧縮率 3.6MB ÷ 36MB ＝ 0.1（10%）
元の10分の1の大きさになった、という意味
経理部の担当者が、取引先に表計算ファイル3つと契約書の文書ファイル1つをメールで送ります。添付を1つのファイルにまとめて小さくしたいが、受け取った側で元のファイルと1文字も違わない状態に戻せることが条件です。最も適切な方法はどれですか。
○ 正解 4つのファイルを ZIP 形式でまとめて圧縮するです。
ZIP は複数のファイルを1つにまとめる可逆圧縮なので、伸張すれば元のファイルと完全に同じものに戻ります。
× JPEG を選んだ場合：ふつうは非可逆圧縮で、しかも画面の画像になるので、元の表計算や文書のファイルには戻せません。
× 非可逆圧縮を選んだ場合：データの一部を捨てるので、伸張しても元どおりにはなりません。1文字も違ってはいけない文書には使えません。
× BMP を選んだ場合：画像の形式で、ふつう圧縮もしないので小さくならず、1つにもまとまりません。
まとめ
この回で持ち帰ること
1. 色は色相・明度・彩度で表す。画面は光の3原色 RGB（加法混色・重ねると白）、印刷は CMY に黒を足した CMYK（減法混色・重ねると暗くなる）
2. 画素（ピクセル）＝画像を作る点。dpi・ppi＝1インチあたりの点・画素の数。画像のデータ量＝画素数×1画素のデータ量
3. ラスター（ビットマップ）＝マス目ごとの色、ベクター＝図形の情報。JPEG＝写真・非可逆、GIF＝256色・可逆、PNG＝フルカラー・可逆・透明可、BMP＝ふつう非圧縮
4. MIDI＝演奏の指示で小さい、WAV＝波形そのまま、MP3＝非可逆圧縮の音声。動画はフレームの連続で、フレームレートは fps。圧縮は MPEG、H.265
5. 可逆圧縮＝完全に元に戻る（ZIP など）、非可逆圧縮＝一部を捨てて大きく縮む。圧縮率＝圧縮後÷圧縮前
教科書の一覧（現行の試験の順）教科書の一覧（新しい試験の順）過去問
Udemy の ITパスポート講座を、受講者数・★評価・口コミで比べたページです（広告を含みます）。
出典：IPA「ITパスポート試験 シラバス（案）Ver0.1」（2026年8月31日）、「ITパスポート試験 シラバス Ver6.5」、 W3C「Portable Network Graphics (PNG) Specification」、CompuServe「Graphics Interchange Format Version 89a」、 ITU-T 勧告 H.265「High efficiency video coding」と ITU の発表（2013年1月）、The MIDI Association「About MIDI」。 練習問題と計算の数値は当サイトが説明のために作ったものです。