10進法，2進法，16進法と24ビットカラー - 勉強ボックス管理者ブログ

RGBを16進数の数値で指定するために必要な知識
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RGBを16進数の数値で指定するために必要な知識

　プログラムやWebページのスタイルから24ビットカラー（RGBで指定するフルカラー）を指定するときの記述で，16進数での指定方法があります。16進法というルールで表された16進数がどのようなものか見てみましょう。

10進法と10進数

　ふだん私たちが使用する数は，0から9の10種類の数字を用いて表しています。そのルールのことを「10進法」とよび，10進法で表された数のことを「10進数」とよびます。

　0を基準にして1ずつ足していくと，表記は次のようになります。

0+1=1
1+1=2
2+1=3
3+1=4
4+1=5
5+1=6
6+1=7
7+1=8
8+1=9
9+1=?　←　ここで1桁では数を表しきれなくなりました。

　1桁目の「1の位」で表せなくなったら「10の位」を使います。9 の次は 10 となります。
　99の次はまた桁が増えて100です。

2進法と2進数

　10進法で10種類の数字を用いたように，2進法は2種類の数字で数を表します。（0と1の二種類ということです）

　0を基準にして1ずつ足していくと，表記は次のようになります。

0+1= 1
1+1= ?　←　もうここで1桁では数を表しきれません。2の位を使います。
1+1=10　・・・10進法では，2
10+1=11　・・・10進法では，3
11+1=??　←　また桁がふえます。4の位を使って「100」となります。

　2進法ではどんどん桁が多くなって，人が見ると扱いにくいのですが，コンピュータは「オン／オフ」の2つの状態で表せる2進法で情報を処理しています。

16進法と16進数

　同様に16進法では16種類のもので1桁を記述します。数字の 0 ～ 9 とアルファベットの A ～ F の16種類を使います。

0+1= 1
1+1= 2
・・・
9+1= A　・・・10進法では，10
A+1= B　・・・10進法では，11
B+1= C　・・・10進法では，12
C+1= D　・・・10進法では，13
D+1= E　・・・10進法では，14
E+1= F　・・・10進法では，15
F+1=10　←　ここで桁が増える。

　プログラミング言語 Python では，16進数であることを示すとき数字に 0x （ゼロエックス）をつけます。10進法での 10 を 16進法では 0xA というように記述します。（大文字小文字はどちらでもよい。また0x0Aのように0を埋めて記述してもよい）

Pythonでの例

a = 10
b = 0xA

print(a+b)
print(0x10)
print( hex(255) )

実行結果

20
16
0xff

・hex(x) は整数xを受け取り0x付きの16進文字列を返すPythonの組み込み関数です。

ビットとバイト

　「ビット」という情報の量を表現する単位があります。
　1ビットは0,1の2通りの情報を表せます。（2の1乗通り）
　2ビットは00,01,10,11の4通りの情報を表せます。（2の2乗通り）
　8ビットは2の8乗通り（ 256 ）の情報を表せます。

　8ビットを1まとまりにしたものを「1バイト」とよびます。1バイトあれば 0～255の数を表せることになります。
　記事冒頭の24ビットカラーは，2の24乗の約1678万色を表現できる仕組みです。

RGBの組み合わせ

　この記事を表示している画面（ディスプレイ）はデジタル画像のデータを赤(R)・緑(G)・青(B)の光に変えることで色を表現しています。（※1）
　この3つの強弱を数値で表すのがRGBカラーで，アプリケーションによっては10進数で（255，255，123）のように表現することもあります。

　Pyxelを含むいくつかのPythonライブラリでは，色指定に16進数の数値を使用でき，プログラムを作成する人にとって扱いやすい面があります。
　RGBがそれぞれ1バイト（0～255 → 0x00～0xFF）なので，0x000000～0xFFFFFF の2桁ずつR・G・Bの値になります。
　赤　0xFF0000
　緑　0x008000　　lime 0x00FF00
　青　0x0000FF
　紫　0x800080　　fuchsia 0xFF00FF
　黒　0x000000
　白　0xFFFFFF