Šta je piksel, a šta mrtvi i vrući pikseli? Šta je piksel.

Piksel (Pixel) - koncept koji je nastao u oblasti razvoja digitalne tehnologije. To je skraćenica od dvije riječi slika i ćelija i definira minimalni element koji čini bitmapu. Ovaj koncept se široko koristi u inženjerstvu i programiranju.

Slika na monitoru i u štampanom obliku je predstavljena upravo u obliku zasebnih tačaka - piksela. Veličina bitmape se izražava u broju piksela po visini i širini slike, na primjer, 1680x1050, i naziva se rezolucija.

Pikseli na matrici monitora

Ako pažljivo pogledate matricu monitora, možete vidjeti male raznobojne tačke. Od njih se formira slika. Zaseban piksel na monitoru formira grupa podpiksela tri primarne boje: crvena, zelena, plava. Hardverski dio monitora prima informacije od PC-a o boji piksela, svjetlini i intenzitetu, na osnovu čega određuje koje parametre treba da imaju podpikseli. Nakon toga se upravljački signali šalju na matricu, a u određenom trenutku već je vidljiva željena boja. Isto važi i za plazma televizore.

U katodnoj cijevi, slika se također stvara formiranjem piksela na osnovu grupe podpiksela tri primarne boje. Samo u ovoj verziji piksel može sadržavati ne jedan, već mnogo podpiksela crvene, zelene i plave boje.

Visoka kvaliteta LCD monitora određena je činjenicom da je za svaki izlazni piksel dodijeljen poseban piksel na matrici monitora. Ovo uklanja neugodan efekat moiréa, razlike u veličini svakog piksela.

Pikseli u digitalnoj fotografiji

Svaka fotografija sačuvana digitalno je matrica piksela i vrijednosti boje, zasićenosti i svjetline za svaku od njih. Ako prilikom gledanja fotografije pokušate da je što više uvećate na monitoru računara, možete videti ove piksele, koji su kvadrati određene boje. Unutar kvadrata nema prijelaza boja, a tek prilikom uklanjanja, kada se u vidnom polju pojave hiljade susjednih piksela sa odličnim nijansama, ljudsko oko vidi prelaze boja i razlikuje objekte koji su fotografisani, ne obraćajući pažnju na svaki piksel posebno.

Što su pikseli manji, to će se osobi činiti kvalitetnija slika izgrađena od njih. Broj piksela po kvadratnom inču je mjera kvaliteta fotografije ili pametnog telefona.

Obrada bitmapa znači rad sa pojedinačnim pikselima ili grupama piksela. Promjenom njihove boje i svjetline možete kreirati novu sliku ili urediti postojeću.

Termin "piksel", kao i mnoge druge riječi na temama vezanim za kompjutere, došao je do nas iz engleskog jezika. Prijevod ove riječi na ruski doslovno će reći šta je piksel. Doslovno značenje je element slike. U ruskom jeziku rjeđe se koristi riječ "eliz", što je sinonim za piksel.

Šta je piksel. Definicija

Sva kompjuterska tehnologija našeg vremena formira sliku na displeju koristeći sićušne elemente. Takav najmanji element bilo koje slike uočen na ekranu tableta ili monitora kompjutera, a daje odgovor na pitanje šta je to piksel. Ovaj nedeljivi bitmap grafički objekat može imati kružne, pravougaone ili saćaste (oktaedarske) obrise. U strukturi slike pikseli su raspoređeni u redove i stupce, kao vrijednosti u standardnoj tablici.

Karakteristike piksela

Broj piksela na monitoru vašeg uređaja direktno utiče na kvalitet i jasnoću slike. Maksimalna rezolucija slike određena je specifikacijama ekrana i ne može se promijeniti. Pri višestrukom uvećanju slike, struktura slike je jasno vidljiva - velika zrna "atoma" slike. Svako "zrno" karakteriše transparentnost, boja i sjaj. Pikseli monitora u boji sastoje se od čestica koje se nazivaju trijade. Trijada se sastoji od crvenog, plavog i zelenog podpiksela.

Broj trijada za jedan piksel može biti različit - ova karakteristika uglavnom ovisi o vrsti prikaza. Udaljenost između dvije identične boje naziva se korak tačke. Pored trijade, postoje još dva elementa informacija koja su odgovorna za horizontalnu i vertikalnu poziciju piksela. Svih pet elemenata daju predstavu o tome šta je piksel i određuju tačnu boju i položaj tog sjemena na ekranu. Kolekcija piksela na monitoru čini jedan okvir. Ako se okvir uveća nekoliko puta, možete vidjeti da je svaki dio slike sastavljen od malih zrnaca u boji, odnosno od piksela.

Pikseli i vrste monitora

Kod LCD monitora, kada je softver ispravno instaliran, jedan piksel ima samo jednu trijadu. CRT monitori ne ograničavaju broj trijada - za jedan piksel broj takvih trobojnih komponenti može premašiti desetine.

Neispravan piksel

Sada možete odgovoriti na pitanje šta je mrtvi piksel. Ovo je "zrno", čija boja ostaje nepromijenjena, bez obzira na sliku na monitoru. Razlikujte slomljene, zaglavljene i vruće piksele.

Slomljeni piksel je "zrno" koje ne prima energiju. Na ekranu se uvek prikazuje crnom bojom.

Piksel koji lebdi ne mijenja boju i stalno svijetli crvenom, zelenom ili plavom tačkom na bilo kojoj slici koju prikazuje monitor. Šta je slomljeni piksel i po čemu se razlikuje od zamrznutog najbolje govori činjenica da je slomljeni piksel nepromjenjiv brak. Ako ima puno slomljenih "zrnaca", uređaj se mora zamijeniti. Možete pokušati vratiti zamrznuti piksel pomoću posebnih programa. Ponekad je potrebno malo vremena da zamrznuti piksel normalno funkcionira.

Vrući piksel se pojavljuje na ekranu u bijeloj ili tamno ružičastoj boji. U njemu je poremećen proces isporuke električnog signala. Može se "izliječiti" na isti način kao i zamrznuti piksel.

Kamera

U modernom digitalnom fotoaparatu ili filmskoj kameri, pikseli se nalaze na matrici. Ona je ta koja pretvara dolazni svjetlosni tok u elektronske impulse. Procesor fotoaparata obrađuje elektronske signale u digitalni kod koji se upisuje na memorijsku karticu. Odgovor na pitanje šta su pikseli u kameri je u strukturi matrice uređaja. Broj piksela na matrici utiče na kvalitet slike – što ih je više, slika je detaljnija.

Međutim, postoji mali ali..

Ljudsko oko ima rezoluciju od oko 2,5 megapiksela. Većina modernih televizora i monitora ima rezoluciju od oko 2 megapiksela. Pitanje je zašto se onda proizvode kamere sa matricom od 16 ili 14 megapiksela?

S jedne strane, ovo je marketinški trik. Običan kupac je siguran da zna šta je piksel i uveren je da što je više piksela u kameri, to je slika bolja. Veličina matrice u kameri od 2 megapiksela i 14 se ne razlikuje mnogo. Pitanje je, kako stati sedam puta više piksela u područje standardne veličine? Samo smanjenjem njihove veličine. Ima više piksela, ali su mnogo manje veličine od standardnih. To znači da je izlaz svjetlosti takvog piksela lošiji od standardnog. Stoga će složeni snimci sa slabim ili noćnim osvjetljenjem biti obrađeni mnogo lošije nego u matricama s manje piksela. Stoga, gledajući novu kameru, bit će korisno obratiti pažnju ne samo na broj piksela, već i na veličinu matrice.

Šta su pikseli na fotografiji

S druge strane, više piksela omogućava bolju obradu fotografija. Struktura i jasnoća same slike direktno ovisi o tome koliko je sitnih čestica učestvovalo u njenom stvaranju. Profesionalni fotografi preporučuju "zlatnu sredinu" za svakodnevne snimke - kameru od 6-8 megapiksela i dobru matricu prave veličine.

Kontinuirani razvoj tehnologije digitalnih kamera može biti zbunjujući jer se stalno uvode novi pojmovi. Ovo poglavlje ima za cilj da razjasni nekoliko stvari o digitalnim pikselima – posebno za one koji tek razmišljaju ili su upravo kupili svoj prvi digitalni fotoaparat. Pokriva koncepte kao što su veličina senzora, megapikseli, dithering i veličina ispisa.

Piksel: osnovna jedinica svih digitalnih slika

Svaka digitalna slika se sastoji od osnovnih jedinica: piksela. Termin "piksel" ( PIXEL) dolazi od kombinacije dvije engleske riječi: "image" ( PIC ture) i "element" ( EL ement). Na ruskom jeziku došlo je do sličnog spajanja ("eliz"), ali se pokazalo neuspješnim i nije zaživjelo. Kao što se rad pointiliste sastoji od niza obojenih tačaka, tako se milioni piksela mogu kombinovati u detaljnu i naizgled čvrstu sliku.

Svaki piksel sadrži niz brojeva koji opisuju njegovu boju ili intenzitet. Preciznost kojom piksel može opisati boju naziva se njegova bitna dubina ili dubina boje. Što više piksela sadrži vaša slika, više detalja može prenijeti. Imajte na umu da sam napisao "sposoban" jer samo veliki broj piksela ne znači da su u potpunosti iskorišteni. Ovaj koncept je važan i biće detaljnije objašnjen u nastavku.

Veličina ispisa: piksela po inču (PPI) i tačaka po inču (DPI)

Pošto je piksel samo logička jedinica informacija, beskorisan je za opisivanje otisaka - osim ako ne odredite njihovu veličinu. Uslovi " piksela po inču"(PPI) i" tačaka po inču”(DPI) činilo se da povezuje teorijsku jedinicu s vizualnom rezolucijom materijalnog svijeta. Ovi termini se često pogrešno koriste naizmenično (posebno za inkjet štampače), dezorijentišući korisnika u pogledu maksimalne rezolucije štampanja uređaja.

Broj piksela po inču je jasniji od ova dva pojma. To znači broj piksela po inču slike vodoravno i okomito. Tačke po inču na prvi pogled izgledaju zapanjujuće jednostavno. Teški dio je da će uređaj možda morati napraviti više tačaka da bi napravio jedan piksel; stoga, naznačeni dpi ne znači uvijek istu rezoluciju. Korištenje više tačaka za stvaranje jednog piksela znači proces koji se naziva "dithering".

Uređaj s ograničenim skupom tinti u boji može prevariti oko prikupljajući ih u minijaturnim kombinacijama, stvarajući tako percepciju različitih boja - ako je "podpiksel" dovoljno mali. Gornji primjer koristi 128 boja, dok opcija miješanja boja stvara gotovo identičnu sliku koristeći samo 24 boje. Postoji jedna kritična razlika: svaka tačka boje u slici pomiješane bojama mora biti mnogo manja od jednog piksela. Kao posljedica toga, slike gotovo uvijek zahtijevaju znatno više DPI nego PPI da bi se postigao ovaj nivo detalja. Osim toga, PPI je mnogo raznovrsniji jer ne zahtijeva poznavanje uređaja da bi se razumjelo koliko će detaljan otisak biti.

Standard fotolaboratorije za otiske je 300 PPI, ali inkjet štampači zahtevaju nekoliko puta veći DPI da bi postigli kvalitet fotografije (u zavisnosti od količine mastila). Takođe, zavisi od aplikacije; otisci časopisa i novina mogu koristiti mnogo lošiji kvalitet. Što više pokušavate da uvećate jednu sliku, njen PPI će postati manji (za isti broj piksela).

Megapiksela i maksimalna veličina štampe

„Megapiksel“ jednostavno znači milion piksela. Ako su vam potrebni određeni detalji i odgovarajuća rezolucija (PPI), to direktno utiče na ograničenje veličine ispisa za dati broj megapiksela. Sljedeća tabela navodi maksimalne veličine za štampanje od 200 i 300 PPI za neke od najčešćih megapiksela u fotoaparatima.

Imajte na umu da kamera od 2MP ne može čak ni da obezbedi standardni otisak 10x15cm pri 300 PPI, dok će kamera od 40x25 zahtevati ogromnih 16MP. Ovo može biti obeshrabrujuće, ali ne očajavajte! Mnogi ljudi će biti sasvim zadovoljni rezolucijom od 200 PPI, a uz veliku udaljenost gledanja može se čak i dodatno smanjiti (pogledajte „Uvećavanje digitalnih fotografija“). Mnogi zidni posteri pretpostavljaju da ih nećete gledati sa 15 cm, pa je njihova rezolucija često manja od 200 PPI.

Kamera i omjer širine i visine

Gornji proračun veličine štampe pretpostavlja da je omjer širine i visine, tj. omjer dužine prema kratkom je standard 3:2 koji se koristi u 35mm kamerama. Zapravo, većina kompaktnih fotoaparata, monitora i TV ekrana ima omjer širine i visine 4:3, dok većina DSLR-a ima omjer širine i visine 3:2. Postoje mnoge druge opcije: neka vrhunska filmska oprema čak koristi kvadratni kadar 1:1, dok DVD filmovi koriste prošireni okvir 16:9.

To znači da ako koristite kameru omjera 4:3, ali želite otisak 10x15 cm (3:2), značajan dio vaših megapiksela će biti izgubljen (11%). Ovo se mora uzeti u obzir ako se odnos širine i visine slike vašeg fotoaparata razlikuje od potrebnih dimenzija štampe.

Pikseli kao takvi mogu imati svoj vlastiti omjer, iako je to manje uobičajeno. Neki video standardi i rani Nikon fotoaparati imali su asimetrične piksele.

Veličina digitalnog senzora: nisu svi pikseli isti

Čak i ako dvije kamere imaju isti broj piksela, to ne znači nužno da su i njihove dimenzije piksela iste. Glavni faktor koji izdvaja skuplje digitalne SLR fotoaparate od njihovih kompaktnih kolega je to što prvi imaju digitalni senzor koji zauzima znatno veću površinu. To znači da ako kompaktni fotoaparat i DSLR imaju isti broj piksela, veličina piksela u DSLR-u će biti mnogo veća.

Kompaktni senzor kamere

Senzor za SLR fotoaparat

Koja je razlika koja je veličina piksela? Veći piksel ima veću površinu za prikupljanje svjetlosti, što znači da će svjetlosni signal biti jači u pravilnim intervalima.

Ovo obično rezultira mnogo boljim omjerom signal-šum (SNR), što rezultira glatkijim, detaljnijim slikama. Štaviše, dinamički raspon slika (gradacija svjetla i sjene između apsolutno crne i odbljeska koji je kamera sposobna da odašilje) takođe se povećava sa povećanjem veličine piksela. To je zato što svaki piksel može pohraniti više fotona prije nego što se napuni i postane potpuno bijeli.

Grafikon ispod ilustruje relativne veličine nekoliko standardnih veličina senzora na današnjem tržištu. Većina DSLR fotoaparata koristi faktor izrezivanja od 1,5 ili 1,6 (naspram filma od 35 mm), iako neki vrhunski modeli imaju digitalni senzor koji ima istu površinu kao okvir od 35 mm. Dimenzije senzora prikazane u inčima ne predstavljaju stvarnu veličinu dijagonale, već umjesto toga opisuju približni promjer "kruga za snimanje" (nije u potpunosti korišten). Međutim, ovaj broj je uključen u karakteristike većine kompaktnih fotoaparata.

Zašto jednostavno ne koristite najveću moguću veličinu senzora? Prije svega, zato što su veliki senzori znatno skuplji, pa nisu uvijek isplativi.

Da li sve gore navedeno znači da je stiskanje više piksela u isto područje senzora loše? Ovo obično povećava šum, ali ga možete vidjeti samo pri 100% uvećanju na monitoru vašeg računara. U štampi, šum modela sa većim brojem megapiksela biće mnogo manje primetan, čak i ako se na ekranu čini da je slika bučnija (pogledajte „Šum na slici: frekvencija i amplituda“). Ova prednost obično nadmašuje bilo kakvo povećanje buke pri prelasku na model većeg megapiksela (s nekoliko izuzetaka).

Pixel naziva se najmanja mjerna jedinica dvodimenzionalne digitalne slike. Takođe, piksel je najmanja mjerna jedinica u matrici ekrana. Piksel je nedjeljiv pravokutni ili kružni objekt. Ako govorimo o dvodimenzionalnoj slici, onda je piksel samo kvantitativna karakteristika koja govori o veličini slike i njenoj jasnoći. U matricama prikaza, piksel je veličina koja govori o njegovoj veličini, kao i o karakteristici boje.

Zaključak: piksel je mjerna jedinica, ima određenu veličinu i boju (u nekim slučajevima).

Karakteristike piksela dvodimenzionalnih slika pacova. Veličina piksela.

U kompjuterskoj terminologiji, svaka slika se obično mjeri u pikselima. Pored pojma "piksel", možete pronaći i žargonsku definiciju "tačke".

Na primjer, ova slika ima dimenzije 200 × 100 piksela ili tačaka. To znači da svaki kvadratni inč ove slike ima 200 horizontalnih tačaka i 100 vertikalnih tačaka. Ova karakteristika ima svoj termin - DPI (gustina piksela). Jedna od najvažnijih karakteristika dvodimenzionalne slike je gustina piksela, što je veća, to će slika biti jasnija. Ovaj primjer demonstrira sliku od 1 inča sa različitim gustinama piksela, ako nacrtamo kosu liniju debljine 1 inča, po tačkama (pikseli) na lijevoj slici sa (DPI 72), vidjet ćemo nešto poput ljestvica. Ako nacrtamo kosu liniju duž desne slike sa (DPI 300), vidjet ćemo glatkiju liniju, gdje ljestvice neće biti vidljive, zbog manjih piksela. Ako se ova slika uveća, biće vidljivi veliki kvadrati raznih boja, koji formiraju ukupnu sliku, au pravom slučaju slika će biti jasnija, jer ima veću rezervu piksela.

Pogledajmo sada karakteristike boje piksela. Svaki piksel može prenositi samo jednu boju odjednom, to može biti boja, svjetlina ili transparentnost općenito. Ako uzmemo u obzir piksele matrice ekrana, onda treba imati na umu da se oni obično sastoje od tri podpiksela, neke tehnologije koriste četvrti podpiksel.

Šta je Pixel?

Zamislite da je ekran monitora podeljen na hiljade malih ćelija, poput lista sveske, samo mnogo, mnogo manjih. Svaka takva ćelija na ekranu naziva se piksel.

Ako su ćelije vrlo male, više ih stane na ekran monitora. To znači da bolje prenose nijanse boja i male detalje slike. Što više piksela stane na ekran, to je veća rezolucija. Pri niskoj rezoluciji ima manje piksela, odnosno njihova veličina je veća, a kvalitet slike lošiji. Prijelazi boja su napravljeni kao iz mozaika, crteži se sastoje od malih kvadrata. Dakle, što je više piksela i što su oni manji, što je veća rezolucija, to je veći kvalitet slike.

Mrtvi piksel:

Jeste li ikada čuli za izraz "slomljeni piksel"? Sigurno. Šta to znači? A to znači da je jedna od ćelija na monitoru (LCD TV ekran, monitor računara ili laptopa, matrica digitalne kamere) prestala da emituje svetlost. Ugašeno. Pokvario se. Ako je rezolucija ekrana visoka, onda među stotinama hiljada drugih ćelija teško da će biti vidljiva. Na niskim rezolucijama ekrana, pojavljuje se kao crna tačka na ekranu.

Hot Pixel:

Takođe, pikseli su "vrući". Na običnoj pozadini izgledaju kao raznobojne tačke, crvene, narandžaste, zelene - svejedno. To znači da piksel nije izgubio performanse, s njim je sve u redu, samo "visi" na određenoj boji i ne može se prebaciti na drugu. Ponekad se ovo "leči" samo od sebe, nakon ponovnog pokretanja, ako ne - savetuje se da prstom ili vatom masirate ekran monitora umesto "vrućeg" piksela. Samo pazite da ne oštetite susjedne ćelije piksela. Ovo ne važi za kamere, pikseli matrice se reflektuju na displeju kamere i jednostavno ne možete do njega doći pamučnim štapićem.