Što je piksel, a što mrtvi i vrući pikseli? Što je piksel.

Pixel (Pixel) - koncept koji je nastao u području 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 tiskanom obliku prikazana je upravo u obliku zasebnih točaka - piksela. Veličina bitmape izražava se u broju piksela po visini i širini slike, na primjer, 1680x1050, i naziva se razlučivost.

Pikseli na matrici monitora

Ako pažljivo pogledate matricu monitora, možete vidjeti male raznobojne točkice. Od njih se formira slika. Zaseban piksel na monitoru formira grupa podpiksela triju primarne boje: crvena, zelena, plava. Hardverski dio monitora prima informacije od PC-a o boji piksela, svjetlini i intenzitetu, na temelju kojih određuje koje parametre podpikseli trebaju imati. Nakon toga se kontrolni signali šalju na matricu, a u određenom trenutku već je vidljiva željena boja. Isto vrijedi i za plazma televizore.

U katodnoj cijevi slika se također stvara formiranjem piksela na temelju skupine podpiksela od 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. Time se uklanja neugodan učinak moiréa, razlike u veličini svakog piksela.

Pikseli u digitalnoj fotografiji

Svaka fotografija spremljena digitalno je matrica piksela i vrijednosti boje, zasićenosti i svjetline za svaku od njih. Ako prilikom gledanja fotografije pokušate što je više povećati na monitoru računala, možete vidjeti ove piksele, koji su kvadrati s određenom bojom. Unutar kvadrata nema prijelaza boja, a tek pri uklanjanju, kada se u vidnom polju pojave tisuće susjednih piksela izvrsnih nijansi, ljudsko oko vidi prijelaze boja i razlikuje objekte koji su fotografirani, ne obraćajući pažnju na svaki piksel posebno.

Što su pikseli manji, to će se čovjeku činiti kvalitetnijom slikom izgrađenom od njih. Broj piksela po kvadratnom inču mjera je kvalitete fotografije ili pametnog telefona.

Obrada bitmapa znači rad s pojedinačnim pikselima ili skupinama piksela. Promjenom njihove boje i svjetline možete stvoriti novu sliku ili urediti postojeću.

Pojam "piksel", kao i mnoge druge riječi o temama vezanim za računala, došao nam je iz engleskog jezika. Prijevod ove riječi na ruski doslovno će reći što je piksel. Doslovno značenje je element slike. Rjeđe se u ruskom jeziku koristi riječ "eliz", što je sinonim za piksel.

Što je piksel. Definicija

Sva računalna tehnologija našeg vremena oblikuje sliku na zaslonu koristeći sićušne elemente. Takav najmanji element bilo koje slike promatran na zaslonu tableta ili monitora računala, a daje odgovor na pitanje što je to piksel. Ovaj nedjeljivi bitmap grafički objekt može imati kružne, pravokutne ili saćaste (oktaedarske) obrise. U strukturi slike pikseli su raspoređeni u retke i stupce, poput vrijednosti u standardnoj tablici.

Karakteristike piksela

Broj piksela na monitoru vašeg uređaja izravno utječe na kvalitetu i jasnoću slike. Maksimalna razlučivost slike određena je specifikacijama zaslona i ne može se mijenjati. Pri višestrukom povećanju slike jasno je vidljiva struktura slike - velika zrna "atoma" slike. Svako "zrno" karakterizira prozirnost, boja i svjetlina. Pikseli monitora u boji sastoje se od čestica zvanih 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 točke. Osim trijade, postoje još dva elementa informacija koja su odgovorna za horizontalni i vertikalni položaj piksela. Svih pet elemenata daju ideju o tome što je piksel i određuju ispravnu boju i položaj tog sjemena na ekranu. Zbirka piksela na monitoru čini jedan okvir. Ako se okvir poveća nekoliko puta, možete vidjeti da se svaki dio slike sastoji od malih zrnaca u boji, odnosno od piksela.

Pikseli i vrste monitora

U LCD monitorima, 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 desetke.

Neispravan piksel

Sada možete odgovoriti na pitanje, što 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 snagu. Na ekranu se uvijek prikazuje crnom bojom.

Lebdeći piksel ne mijenja boju i stalno svijetli crvenom, zelenom ili plavom točkom na bilo kojoj slici koju prikazuje monitor. Što 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. Zamrznuti piksel možete pokušati vratiti pomoću posebnih programa. Ponekad je potrebno malo vremena da zamrznuti piksel normalno funkcionira.

Na zaslonu se pojavljuje vrući piksel u bijeloj ili tamno ružičastoj boji. U njemu je poremećen proces opskrbe električnim signalom. Može se "izliječiti" na isti način kao i zamrznuti piksel.

Fotoaparat

U modernom digitalnom fotoaparatu ili filmskoj kameri pikseli se nalaze na matrici. Ona je ta koja pretvara dolazni svjetlosni tok u elektroničke impulse. Procesor fotoaparata obrađuje elektroničke signale u digitalni kod koji se upisuje na memorijsku karticu. Odgovor na pitanje, što su pikseli u kameri, nalazi se u strukturi matrice uređaja. Broj piksela na matrici utječe na kvalitetu 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 razlučivost od oko 2 megapiksela. Pitanje je zašto se onda proizvode kamere s matricom od 16 ili 14 megapiksela?

S jedne strane, ovo je marketinški trik. Obični kupac je siguran da zna što je piksel i uvjeren je da što je više piksela u kameri, to je slika bolja. Veličina matrice u fotoaparatu s 2 megapiksela i 14 ne razlikuje se puno. Pitanje je, kako stati sedam puta više piksela u područje standardne veličine? Samo smanjenjem njihove veličine. Ima više piksela, ali su puno manje veličine od standardnih. To znači da je svjetlosni izlaz takvog piksela lošiji od standardnog. Stoga će složene snimke s slabim ili noćnim osvjetljenjem biti obrađene 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.

Što su pikseli na fotografiji

S druge strane, više piksela omogućuje bolju obradu fotografija. Struktura i jasnoća same slike izravno ovisi o tome koliko je sitnih čestica sudjelovalo u njenom stvaranju. Profesionalni fotografi preporučuju “zlatnu sredinu” za svakodnevne snimke – fotoaparat od 6-8 megapiksela i dobru matricu prave veličine.

Kontinuirani razvoj tehnologije digitalnih fotoaparata može biti zbunjujući jer se stalno uvode novi pojmovi. Ovo poglavlje ima za cilj razjasniti 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.

Pixel: temeljna jedinica svih digitalnih slika

Svaka digitalna slika sastoji se od osnovnih jedinica: piksela. Pojam "piksel" ( PIXEL) dolazi od kombinacije dvije engleske riječi: "image" ( PIC ture) i "element" ( EL ement). Na ruskom jeziku bilo je slično spajanje ("eliz"), ali se pokazalo neuspješnim i nije zaživjelo. Kao što se rad pointilista sastoji od niza naslikanih točaka, tako se milijuni piksela mogu kombinirati 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 vaša slika sadrži, 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 bit će detaljnije objašnjen u nastavku.

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

Budući da je piksel samo logička jedinica informacija, beskoristan je za opisivanje ispisa - osim ako ne odredite njihovu veličinu. Uvjeti " piksela po inču"(PPI) i" točkice po inču”(DPI) činilo se da povezuje teorijsku jedinicu s vizualnom razlučivanjem materijalnog svijeta. Ovi se izrazi često pogrešno koriste naizmjenično (posebno za inkjet pisače), dezorijentirajući korisnika o maksimalnoj razlučivosti ispisa uređaja.

Broj piksela po inču je jasniji od ta dva pojma. To znači broj piksela po inču slike vodoravno i okomito. Točaka po inču na prvi pogled izgleda varljivo jednostavno. Zamršeno je to što će uređaj možda morati napraviti više točaka da bi stvorio jedan piksel; stoga navedeni dpi ne znači uvijek istu rezoluciju. Korištenje više točaka za stvaranje jednog piksela znači proces koji se naziva "dithering".

Uređaj s ograničenim skupom tinte u boji može prevariti oko skupljajući ih u minijaturne kombinacije, stvarajući tako percepciju različitih boja - ako je "podpiksel" dovoljno mali. Gornji primjer koristi 128 boja, dok opcija miješanja boja stvara sliku gotovo identičnog izgleda koristeći samo 24 boje. Postoji jedna kritična razlika: svaka točka boje na 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 postigla ova razina detalja. Osim toga, PPI je mnogo svestraniji jer ne zahtijeva poznavanje uređaja da bi se razumjelo koliko će detaljan biti ispis.

Standard fotolaboratorija za ispise je 300 PPI, ali inkjet pisači zahtijevaju nekoliko puta veći DPI da bi postigli kvalitetu fotografije (ovisno o količini tinte). Također, ovisi o aplikaciji; otisci časopisa i novina mogu koristiti mnogo nižu kvalitetu. Što više pokušavate povećati jednu sliku, njezin PPI će postati manji (za isti broj piksela).

Megapiksela i maksimalna veličina ispisa

“Megapiksel” jednostavno znači milijun piksela. Ako trebate određeni detalj i odgovarajuću razlučivost (PPI), to izravno utječe na ograničenje veličine ispisa za određeni broj megapiksela. Sljedeća tablica navodi maksimalne veličine za ispis pri 200 i 300 PPI za neke od najčešćih megapiksela u fotoaparatima.

Imajte na umu da kamera od 2 MP ne može dati ni standardni ispis 10x15 cm pri 300 PPI, dok će kamera od 40x25 zahtijevati nevjerojatnih 16 MP. Ovo može biti obeshrabrujuće, ali ne očajavajte! Mnogi će ljudi biti sasvim zadovoljni s razlučivosti od 200 PPI, a uz veliku udaljenost gledanja može se čak i dodatno smanjiti (pogledajte "Povećavanje digitalnih fotografija"). Mnogi zidni posteri pretpostavljaju da ih nećete gledati s udaljenosti od 15 cm, pa je njihova rezolucija često manja od 200 PPI.

Kamera i omjer slike

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

To znači da ako koristite kameru omjera 4:3, ali želite ispis 10x15 cm (3:2), značajan dio vaših megapiksela bit će izgubljen (11%). To se mora uzeti u obzir ako se omjer slike vašeg fotoaparata razlikuje od potrebnih dimenzija ispisa.

Pikseli kao takvi mogu imati svoj vlastiti omjer slike, iako je to rjeđe. Neki video standardi i rani Nikonovi 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 čimbenik koji izdvaja skuplje digitalne SLR fotoaparate od njihovih kompaktnih kolega je to što prvi imaju digitalni senzor koji zauzima osjetno veću površinu. To znači da ako kompaktni fotoaparat i DSLR imaju isti broj piksela, veličina piksela u DSLR-u bit će mnogo veća.

Kompaktni senzor kamere

Senzor za SLR fotoaparat

Koja je razlika koja je veličina piksela? Veći piksel ima veće područje prikupljanja svjetlosti, što znači da će svjetlosni signal biti jači u pravilnim intervalima.

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

Donji grafikon prikazuje relativne veličine nekoliko standardnih veličina senzora na današnjem tržištu. Većina DSLR fotoaparata koristi faktor izrezivanja 1,5 ili 1,6 (u odnosu na 35 mm film), 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 "krug slike" (nije u potpunosti korišten). Međutim, ovaj broj je uključen u karakteristike većine kompaktnih fotoaparata.

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

Znači li sve navedeno da je stiskanje više piksela u isto područje senzora loše? To obično povećava šum, ali ga možete vidjeti samo pri povećanju od 100% na monitoru vašeg računala. U ispisu, šum modela s većim brojem megapiksela bit će mnogo manje uočljiv, čak i ako se na zaslonu čini da je slika bučnija (pogledajte “Šum na slici: frekvencija i amplituda”). Ova prednost obično nadmašuje svaki porast buke pri prelasku na model s većim megapiksela (uz nekoliko iznimaka).

Pixel naziva se najmanja mjerna jedinica dvodimenzionalne digitalne slike. Također, piksel je najmanja mjerna jedinica u matrici zaslona. Piksel je nedjeljiv pravokutni ili kružni objekt. Ako govorimo o dvodimenzionalnoj slici, tada je piksel samo kvantitativna karakteristika koja govori o veličini slike i njezinoj jasnoći. U prikaznim matricama piksel je veličina koja govori o njegovoj veličini, kao i karakteristika boje.

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

Karakteristike piksela dvodimenzionalnih slika štakora. Veličina piksela.

U računalnoj terminologiji, svaka se slika obično mjeri u pikselima. Osim pojma "piksel", možete pronaći i žargonsku definiciju "točke".

Na primjer, ova slika ima dimenzije od 200 × 100 piksela ili točkica. To znači da svaki kvadratni inč ove slike ima 200 vodoravnih točaka i 100 okomitih točaka. Ova karakteristika ima svoj pojam - DPI (gustoća piksela). Jedna od najvažnijih karakteristika dvodimenzionalne slike je gustoća piksela, što je veća, to će slika biti jasnija. Ovaj primjer demonstrira sliku od 1 inča s različitim gustoćama piksela, ako nacrtamo kosu liniju debljine 1 inča po točkama (pikseli) na lijevoj slici s (DPI 72), vidjet ćemo nešto poput ljestava. Ako povučemo kosu liniju duž desne slike s (DPI 300), vidjet ćemo glatkiju liniju, gdje se ljestve neće vidjeti, zbog manjih piksela. Ako se ova slika poveća, vidjet će se veliki kvadrati raznih boja koji tvore cjelokupnu sliku, au pravom slučaju slika će biti jasnija, jer ima veću rezervu piksela.

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

Što je Pixel?

Zamislite da je zaslon monitora podijeljen na mnogo tisuća malih ćelija, poput lista bilježnice, samo mnogo, mnogo manjih. Svaka takva ćelija na ekranu naziva se piksel.

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

Mrtvi piksel:

Jeste li ikada čuli za izraz "slomljeni piksel"? Zasigurno. Što to znači? A to znači da je jedna od ćelija na monitoru (LCD TV ekran, monitor računala ili prijenosnog računala, matrica digitalne kamere) prestala odašiljati svjetlost. Ugašen. Pokvario se. Ako je razlučivost zaslona visoka, onda među stotinama tisuća drugih ćelija teško će biti vidljiva. Pri niskim razlučivostima zaslona pojavljuje se kao crna točka na zaslonu.

Hot Pixel:

Također, pikseli su "vrući". Na običnoj pozadini izgledaju kao raznobojne točkice, crvene, narančaste, zelene - svejedno. To znači da piksel nije izgubio performanse, s njim je sve u redu, samo "visi" na određenoj boji, a ne može se prebaciti na drugu. Ponekad se to "liječi" samo od sebe, nakon ponovnog pokretanja, ako ne - savjetuje se da prstom ili vatom umasirate ekran monitora umjesto "vrućeg" piksela. Samo pazite da ne oštetite susjedne ćelije piksela. To ne vrijedi za kamere, pikseli matrice se reflektiraju na displeju kamere, a vatom do njega jednostavno ne možete doći.