ここでは、色数による画像データのファイルサイズを説明します。
画像データは色の数にも左右されます。
RGBカラー、CMYKカラー、Labカラー、グレースケール、インデックスカラー、モノクロ２階調などがあります。 ここではRGB、CMYK、グレースケール、モノクロ２階調を説明します。
8bit/16bit
まずはパソコンの単位、bitやbyteの意味を説明します。
デジタルの基本は2進数で、全て「0」と「1」で表されます。 「0」と「1」だけで、なんで映像や文字やゲームができるんだ？と思いますが、「0」と「1」がもの凄い数並び規則性を持って並んだり、並ばなかったりして、様々なデータを形成しています。
この「0」か「1」の１桁の値を１bit（ビット）と呼びます。
１桁だと、「0」と「1」の２つしか表示できませんが、
２桁（bit）になると、「00」「01」「10」「11」の４つになり、
３桁（bit）で「000」「001」「010」「011」「100」「101」「110」「111」、つまり２の３乗で８
８桁（bit）で２の８乗の２５６
の表示が可能となります。
そして１６桁（bit）では65536となります・・・・。
（ちなみに８bit=１byte（バイト）です。）
| Bit | 1bit | 2bit | 3bit | 4bit | 5bit | 6bit | 7bit | 8bit | 16bit |
| 2進数 | 1 | 11 | 111 | 1111 | 11111 | 111111 | 1111111 | 11111111 | 1111111111111111 |
| 10進数 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 65536 |
８bit/チャンネル
一般的な画像はコレです。
RGBカラーではR（赤）、G（緑）、B（青）三つの色情報をチャンネルと呼び、１ピクセルにつきそれぞれに８bit（256色）の情報が納められます。 R、G、Bそれぞれ８bitの色情報を持っているので、８×３＝２４bitということになり、24bitカラーなどと呼ばれたりもします。（色の表現数は２５６の３乗となり16777216色となります）
CMYKカラーでは、C、M、Yの三つにKが加わり８×４＝３２bitとなり、RGB画像よりも大きなデータサイズになります。 しかし、色の表現数はRGBのように256階調で表さず％表記（０～１００）を使います（アナログに近づけるため小数点以下にも対応）。 理論上はRGBの色数を遙かに越えますが、実際は同等の数字となります。 （あくまで印刷目的のためのカラーモデルです）
グレースケールの場合、色チャンネルが一つしかなく、８bitで済み、黒色から白色までの色調は２５６段階となります。 （256という数字は少ないとも感じられますが、実際に人間の目には判断できない色の違いです）
この１ピクセル当たりのサイズ(bit）に、ピクセル数をかけた数が、画像データのサイズとなります。 bit計算なので、最終的にbyte計算になおすと大体の容量が計算できます。 ※
※ 画像ファイルには、ピクセルデータ以外の情報、ファイル名やデジカメの撮影記録情報（Exif情報）などが含まれ、同じピクセルサイズの画像であっても、若干の違いが出てきます。
余談：昔のパソコンやゲーム機などは、表示できる色数が少なく、２５６色、１６色、８色、などと限られた色で、ゲームやグラフィックが表現されていました。
１６bit/チャンネル
ほとんどのケースにおいては、8bit/チャンネルの画像で十分に活用できるのですが、画像の補正を必要とするプロや研究機関では、16bitの色情報を持った画像が使われています。 単純にデータサイズは８bit→１６bitと倍になり、１ピクセルあたり１６×３の４８bit（RGBの場合）となりますが、使える色情報量は、65536の３乗と、とてつもない大きな数字になります。 しかし、これはあくまで理論値であり、実際にパソコンのモニターでその色全てを表示することも、肉眼では判断することも不可能な領域となります。 微妙な補正を行ったり、補正による劣化を最小限に抑えたり、画像の科学的な解析を行ったりするために使われています。
モノクロ２値
文字や図面などのをスキャニングする場合によく使われます。２値とは白と黒の２色のみしか使われず、１ピクセルにつき１bitのわずかな情報量しか持ちませんので、データサイズがものすごく小さくなります。
簡単な計算方法
目安となる計算方法です（8bit/チャンネル、無圧縮の場合）
RGB＝ 24（bit）×ピクセル数（縦×横）÷8（byte）
CMYK＝ 32（bit）×ピクセル数（縦×横）÷8（byte）
グレースケール＝ 8（bit）×ピクセル数（縦×横）÷8（byte）
となります。
モノクロ２値の場合単純にピクセル数を8（byte）で割ります
RGB：3
CMYK：4
グレースケール：1
２値：1/8
注意
ここでのデータサイズは、TIFF画像など無圧縮画像のデータサイズとなります。 jpegなどの圧縮画像はそのデータを圧縮するため、データサイズは小さくなりますが、画像を表示した時のデータサイズ（メモリ使用量）はピクセル分のデータとなります。
→ 「圧縮画像」参考