情報活用編プラス
第2章「コミュニケーションと情報デザイン」
IP01-06
画像のデジタル化とデータ圧縮
7. ✏️Pythonで画像の解像度を変更しよう ( 7 / 15 )
Pythonで画像データの情報を変えて確認してみよう。
アクティビティの準備
アクティビティを始める前に次の準備を行いましょう。
1. Google Colabを開きましょう。
次の「Google Colab」ボタンを押して「Google Colab」にアクセスしましょう。
2. 新しいノートブックを作成し、名前を「IP01-06」と付けましょう。
3. 以下のリンクから、画像ファイルをダウンロードしましょう。
以下のリンクを右クリックし、「リンク先を別名で保存」（またはそれに近い表現）を選択してください。
名前は元のままでダウンロードをしてください。
・ダウンロードした画像
準備ができたらアクティビティに進みましょう。
先ほどダウンロードしたデータを、Google Colabで使用できるようにアップロードします。
次のプログラムをGoogle Colabに貼り付けて実行してください。
from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import io
# 画像をアップロードする場合
from google.colab import files
uploaded = files.upload()
以下のように表示されたら成功です。
「ファイルを選択」をクリックして、先ほどダウンロードしたデータをアップロードしましょう。
アップロードに成功したら、下のように表示されます。
※ファイル名の後ろについている(3)は、アップロード回数です。無視して構いません。
アップロードしたデータを読み込み、加工します。
Google Colabの新しいプログラム記入部分を作成し、次のプログラムを貼り付けて実行してください。
# 画像読み込み（アップロードされた1枚目を使う）
filename = next(iter(uploaded))
img = Image.open(filename).convert("RGB")
original_size = img.size
# 標本化（低解像度に縮小 → 元サイズに戻す）
sample_sizes = [1000, 100, 10]
resampled_imgs = [
img.resize((s, s), Image.BICUBIC).resize(original_size, Image.NEAREST)
for s in sample_sizes
]
# 表示
plt.figure(figsize=(12, 4))
plt.subplot(1, len(sample_sizes) + 1, 1)
plt.imshow(img)
plt.title("Original")
plt.axis("off")
for i, (size, simg) in enumerate(zip(sample_sizes, resampled_imgs), start=2):
plt.subplot(1, len(sample_sizes) + 1, i)
plt.imshow(simg)
plt.title(f"{size}")
plt.axis("off")
plt.tight_layout()
plt.show()
実行結果
あ、解像度が変わるって、こういうことなんだね。
一番左が元の画像か。解像度が1000だと全く一緒だね。10だとなんの画像か全くわからなくなるね。
これは「猫」と判別ができないよね。
プログラムの7行目が、変更後の3つの画像の、解像度の数値です。
ここの数値を変えて、どのように変わるか試してみましょう。
大きさの数値は自由です。大きい順にする必要もありません。
① プログラムの7行目に、変更後の解像度の数値が、3つ並んでいます。それぞれの数値を自由に変更して、ここまでなら「猫」と判別できる最も低い解像度を探し、その数値を答えてください。
② 以下のプログラムを実行し、入力欄に先ほど求めた解像度の数値を入れると、画像ファイルがダウンロードされます。
その画像ファイルを提出してください。
from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt
from google.colab import files
# 任意のサイズをユーザー入力
custom_size = int(input("標本化する解像度を入力してください（例：32 など）: "))
# 標本化処理（縮小→元サイズに拡大）
resampled_img = img.resize((custom_size, custom_size), Image.BICUBIC)
resampled_img_large = resampled_img.resize(img.size, Image.NEAREST)
# 保存とダウンロード
filename = f"resampled_{custom_size}.png"
resampled_img_large.save(filename)
files.download(filename)
対応形式：.png
次のスライドでも、Google Colabを使用します。
閉じないでおきましょう。
※この再現版では提出は行いません（送信先は未接続です）
