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ビット(bit)とは?なにを表す単位なの?

NVRの知識 —

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こんにちは。システムケイ新入社員のふじさんです!

パソコンを扱っていると、たまに「ビット」という単語を聞くことがありませんか?
でも、意味を聞かれるとうまく説明するのはなかなか難しいですよね。

「ビット【英:bit】って一体何のこと?」
今回はそんな疑問を解決していきたいと思います。

ビットとは情報量を表す単位

ビット【英:bit】とは「情報の世界最小単位」のことです。
ビットは「○キロメートル」や「○グラム」と同じように数を表す単位の一つで、コンピューター上で処理する情報の量・数がいくつあるかを示すときに用います。

「1ビット」はコンピューターが扱う世界最小の情報がその場に1個ある状態を指していて、単位は小さい方から順に

ビット(bit)<バイト(byte)<キロバイト……などがあります。

 

1byte=10bitではない?

ビットについて、私たちが普段よく使う単位と異なるのが「1 byte=8bit」という点です。

1 byteは世界最小の情報が8個集まってできる単位になります。

「1㎝=10㎜」というような区切りのよい単位に慣れている私たちにとって、1byteが10bitではなく「1 byte=8bit」という式になるのは少し不思議な感覚かもしれませんね。

 

ビットで情報量を「数値化」できる!

人は特別な機械を使わない限り、肉眼で自分の脳内を見ることはできません。

しかし、頭は確かに情報を処理しています。同じように、コンピューターも私たちの目に見えない部分で情報を処理しています。

この、コンピューター上で処理している情報を数値化したものの最小単位が「ビット」です。

コンピューター上にある情報は、すべてビットやバイトを使って数値化することができます。

平たくいうと、パソコンの画面上に一枚の写真が映っていたとして、この写真にビット単位(世界最小レベル)の情報がどれだけ存在しているのかを計算することができるのです。

 

実際にビットで情報量を数値化してみた

ではいきなりですが、ここで「情報の数値化(ビットver.)」を実践してみましょう!

今回は目に見える情報の一つである、【写真】のビット値を求めていきたいと思います。
パソコンのピクチャ欄を見ると、よく画像の横に「○○KB(キロバイト)」と記載されていますよね。これをビット値に直してみます。

さて、【写真】を構成している小さな情報は、どれくらいあるのでしょうか?
下の2つの手順で計算していきます。

 

<写真サイズが200KB(キロバイト)だったとき>

手順1:まずキロバイトの単位を、一つ下のバイト単位に直します。
「1KB(キロバイト)=1024 byte(バイト)」なのでキロバイト数に1バイトの値を掛けてあげると、自然とバイト数が算出できます。
写真のキロバイト数(200KB)に1バイト(1024 byte)の値を掛けた式は下記の通りです。

【式:200×1024=204800】

計算から200KBは204800byteということがわかります。

手順2:次に、上記で出たバイト数をビットの値に直していきます。
手順1でやったように、今度はバイト数に1ビットの値を掛けてあげます。
「1 byte(バイト)=8bit(ビット)」のため、写真のバイト数(204800 byte)に1バイト(8bit)の値を掛けると、式は下記の通りになります。

【式:204800×8=1638400】

ということで、200KBの写真のビット値は1638400 bitということがわかりました。
つまり、200KBの写真は世界最小の情報が1638400個」集まって構成されているというわけです。

 

ビット値が高い=情報量が多い=写真がより綺麗

ビット値は高ければ高いほど、コンピューター上で処理している情報数が多いことを示しています。

写真のビット値はずいぶんと桁数が多いですが、綺麗な写真を構成するには、被写体の輪郭・色・影の濃さなどをはじめとする様々な情報が必要になります。
そのため、自然と情報単位であるビット値も高くなるのですね。

動画も同様に、高画質、高音質のものほどビット値が高くなります。

 

ビットは情報の細胞数を表している?

人間の体は小さな細胞が集まって構成されているように、私たちが普段コンピューターやスマートフォンの画面を通じて見るモノ(写真や動画、メールなど)も、細胞のように小さな「情報」が集まって構成されています。

もっと具体的にいうと、先程計算した200KBの写真は「情報の細胞が1638400個集まってつくられているモノ」であるということ。

私たちは小さな米粒が一つに集まったものを【おにぎり】と認識するように、小さな情報が1638400個集まったものを【200KBの写真】と認識して見ているのです。

ビット(bit)とは?なにを表す単位なの?のまとめ

「ビットとは何か?」という点をメインにお話してきましたが、なんとなくイメージを掴んでいただくことができたでしょうか?

コンピューター上に存在する情報を、私たちは実際に手に持って重さを測ったりすることができません。そのためビットはとても仮想的な単位として捉えられがちです。

(私はこの記事を書いている間、パソコンの画面に腕を突っ込んで2次元の情報を目に見える形で引っ張り出すことができたなら、ビットの説明ももっと楽なのになあ、と思っていました(笑))

私たちはビットやバイトという単位で数値化された情報を見て、そこに確かに情報があるということを概念的に知ることができるのです。

最後まで読んでいただきありがとうございました。

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