Che cos'è un pixel e cosa sono i pixel morti e quelli caldi? Cos'è un pixel.

Pixel (Pixel) - un concetto che è sorto nel campo dello sviluppo della tecnologia digitale. È un'abbreviazione delle due parole picture e cell e definisce l'elemento minimo che costituisce una bitmap. Questo concetto è ampiamente utilizzato nell'ingegneria e nella programmazione.

L'immagine sul monitor e nella forma stampata viene presentata proprio sotto forma di punti separati - pixel. La dimensione della bitmap è espressa nel numero di pixel per altezza e larghezza dell'immagine, ad esempio 1680x1050, ed è chiamata risoluzione.

Pixel sulla matrice del monitor

Se osservi attentamente la matrice del monitor, puoi vedere piccoli punti multicolori. È da loro che si forma l'immagine. Un pixel separato sul monitor è formato da un gruppo di subpixel di tre colori primari: rosso, verde, blu. La parte hardware del monitor riceve informazioni dal PC circa il colore del pixel, la luminosità e l'intensità, in base alle quali determina quali parametri dovrebbero avere i subpixel. Successivamente, i segnali di controllo vengono inviati alla matrice e ad un certo punto il colore desiderato è già visibile. Lo stesso vale per i televisori al plasma.

In un tubo a raggi catodici, un'immagine viene creata anche formando un pixel basato su un gruppo di subpixel di tre colori primari. Solo in questa versione, un pixel può contenere non uno, ma molti subpixel di colore rosso, verde e blu.

L'alta qualità dei monitor LCD è determinata dal fatto che per ciascun pixel di output viene allocato un pixel separato sulla matrice del monitor. Questo rimuove lo sgradevole effetto moiré, le differenze nella dimensione di ogni pixel.

Pixel nella fotografia digitale

Qualsiasi fotografia salvata digitalmente è una matrice di pixel e i valori di colore, saturazione e luminosità per ciascuno di essi. Se, durante la visualizzazione di una foto, provi ad ingrandirla il più possibile sul monitor del PC, puoi vedere questi pixel, che sono quadrati con un certo colore. Non ci sono transizioni di colore all'interno del quadrato e solo durante la rimozione, quando migliaia di pixel vicini con sfumature eccellenti appaiono nel campo visivo, l'occhio umano vede le transizioni di colore e distingue gli oggetti che sono stati fotografati, senza prestare attenzione a ciascun pixel separatamente.

Più piccoli sono i pixel, più di alta qualità apparirà a una persona l'immagine costruita da essi. Il numero di pixel per pollice quadrato è una misura della qualità di una fotografia o di uno smartphone.

Elaborazione bitmap significa lavorare con singoli pixel o gruppi di pixel. Modificandone il colore e la luminosità, puoi creare una nuova immagine o modificarne una esistente.

Il termine "pixel", come molte altre parole su argomenti relativi al computer, ci è venuto dalla lingua inglese. La traduzione di questa parola in russo dirà letteralmente cos'è un pixel. Il significato letterale è un elemento dell'immagine. Meno comunemente in russo, viene usata la parola "eliz", che è sinonimo di pixel.

Cos'è un pixel. Definizione

Tutta la tecnologia informatica del nostro tempo forma un'immagine su un display utilizzando minuscoli elementi. Questo è l'elemento più piccolo di qualsiasi immagine osservata sul display di un tablet o sul monitor di un computer e fornisce la risposta alla domanda su cosa sia un pixel. Questo oggetto grafico bitmap indivisibile può avere contorni circolari, rettangolari o a nido d'ape (ottaedrici). Nella struttura dell'immagine, i pixel sono disposti in righe e colonne, come i valori in una tabella standard.

Caratteristiche dei pixel

Il numero di pixel sul monitor del tuo dispositivo influisce direttamente sulla qualità e la chiarezza dell'immagine. La risoluzione massima dell'immagine è determinata dalle specifiche del display e non può essere modificata. Con un ingrandimento multiplo dell'immagine, la struttura dell'immagine è chiaramente visibile: grandi grani di "atomi" dell'immagine. Ogni "grano" è caratterizzato da trasparenza, colore e luminosità. I pixel dei monitor a colori sono costituiti da particelle chiamate triadi. La triade è composta da subpixel rossi, blu e verdi.

Il numero di triadi per un pixel può essere diverso: questa caratteristica dipende principalmente dal tipo di display. La distanza tra due colori identici è chiamata dot pitch. Oltre alla triade, ci sono altri due elementi di informazione che sono responsabili della posizione orizzontale e verticale del pixel. Tutti e cinque gli elementi danno un'idea di cosa sia un pixel e determinano il colore corretto e il posizionamento di quel seme sullo schermo. La raccolta di pixel sul monitor forma un fotogramma. Se la cornice viene ingrandita più volte, puoi vedere che ogni parte dell'immagine è composta da piccoli grani colorati, cioè di pixel.

Pixel e tipi di monitor

Nei monitor LCD, quando il software è installato correttamente, un pixel ha solo una triade. I monitor CRT non limitano il numero di triadi: per un pixel, il numero di tali componenti tricolore può superare le decine.

Pixel difettoso

Ora puoi rispondere alla domanda, cos'è un pixel morto. Questo è un "grana", il cui colore rimane invariato, indipendentemente dall'immagine sul monitor. Distinguere tra pixel rotti, bloccati e hot.

Un pixel rotto è un "grano" che non riceve energia. Viene sempre visualizzato in nero sullo schermo.

Un pixel sospeso non cambia colore e si illumina costantemente con un punto rosso, verde o blu in qualsiasi immagine mostrata dal monitor. Che cos'è un pixel rotto e in che modo differisce da uno congelato può essere detto meglio dal fatto che un pixel rotto è un matrimonio invariante. Se ci sono molti "grani" rotti, il dispositivo deve essere sostituito. Puoi provare a ripristinare un pixel congelato usando programmi speciali. A volte ci vuole un po' di tempo prima che un pixel congelato funzioni normalmente.

Un hot pixel appare sullo schermo in bianco o rosa intenso. In esso, il processo di fornitura di un segnale elettrico viene interrotto. Può essere "curato" con gli stessi mezzi di un pixel congelato.

Telecamera

In una moderna fotocamera digitale o cinepresa, i pixel si trovano sulla matrice. È lei che converte il flusso luminoso in arrivo in impulsi elettronici. Il processore della fotocamera elabora i segnali elettronici in un codice digitale che viene scritto sulla scheda di memoria. La risposta alla domanda, cosa sono i pixel in una fotocamera, è nella struttura della matrice del dispositivo. Il numero di pixel sulla matrice influisce sulla qualità dell'immagine: più ce ne sono, più dettagliata è l'immagine.

Tuttavia, c'è un piccolo ma ..

L'occhio umano ha una risoluzione di circa 2,5 megapixel. La maggior parte dei televisori e dei monitor moderni ha una risoluzione di circa 2 megapixel. La domanda è: perché allora le fotocamere vengono prodotte con una matrice di 16 o 14 megapixel?

Da un lato, questo è uno stratagemma di marketing. Un comune acquirente è sicuro di sapere cos'è un pixel ed è convinto che più pixel ci sono nella fotocamera, migliore è l'immagine. La dimensione della matrice in una fotocamera con 2 megapixel e 14 non differisce molto. La domanda è: come si fa a inserire sette volte più pixel in un'area di dimensioni standard? Solo riducendone le dimensioni. Ci sono più pixel, ma sono molto più piccoli di quelli standard. Ciò significa che l'emissione luminosa di un tale pixel è peggiore di quella di uno standard. Pertanto, scatti complessi con illuminazione scarsa o notturna verranno elaborati molto peggio rispetto a matrici con meno pixel. Pertanto, prendendosi cura di una nuova fotocamera, sarà utile prestare attenzione non solo al numero di pixel, ma anche alla dimensione della matrice.

Cosa sono i pixel in una foto

D'altra parte, più pixel consentono una migliore elaborazione delle foto. La struttura e la chiarezza dell'immagine stessa dipendono direttamente da quante minuscole particelle hanno preso parte alla sua creazione. I fotografi professionisti raccomandano il "mezzo d'oro" per gli scatti di tutti i giorni: una fotocamera con 6-8 megapixel e una buona matrice delle giuste dimensioni.

Il continuo sviluppo della tecnologia delle fotocamere digitali può creare confusione poiché vengono costantemente introdotti nuovi termini. Questo capitolo mira a chiarire alcune cose sui pixel digitali, specialmente per coloro che stanno solo pensando o hanno appena acquistato la loro prima fotocamera digitale. Copre concetti come la dimensione del sensore, i megapixel, il dithering e la dimensione di stampa.

Pixel: l'unità fondamentale di tutte le immagini digitali

Qualsiasi immagine digitale è composta da unità fondamentali: i pixel. Il termine "pixel" ( PIXEL) deriva da una combinazione di due parole inglesi: "image" ( foto tura) e "elemento" ( EL emento). Nella lingua russa c'è stata una fusione simile ("eliz"), ma si è rivelata senza successo e non ha messo radici. Proprio come il lavoro di un puntinista consiste in una serie di punti dipinti, così milioni di pixel possono essere combinati in un'immagine dettagliata e apparentemente solida.

Ogni pixel contiene una serie di numeri che ne descrivono il colore o l'intensità. La precisione con cui un pixel può descrivere un colore è chiamata profondità di bit o profondità del colore. Più pixel contiene la tua immagine, più dettagli può trasmettere. Nota che ho scritto "capace" perché avere un numero elevato di pixel non significa che siano completamente utilizzati. Questo concetto è importante e verrà spiegato più dettagliatamente di seguito.

Dimensioni di stampa: pixel per pollice (PPI) e punti per pollice (DPI)

Poiché un pixel è solo un'unità logica di informazioni, è inutile per descrivere le stampe, a meno che non si specifichi la loro dimensione. I termini " pixel per pollice"(PPI) e" punti per pollice”(DPI) sembrava correlare l'unità teorica con la risoluzione visiva del mondo materiale. Questi termini sono spesso usati erroneamente in modo intercambiabile (in particolare, per le stampanti a getto d'inchiostro), disorientando l'utente sulla risoluzione massima di stampa del dispositivo.

Pixel per pollice è il più chiaro dei due termini. Significa il numero di pixel per pollice dell'immagine in orizzontale e in verticale. I punti per pollice sembrano ingannevolmente semplici a prima vista. La parte difficile è che il dispositivo potrebbe dover creare più punti per creare un pixel; pertanto, il dpi indicato non significa sempre la stessa risoluzione. Usare più punti per creare un singolo pixel significa un processo chiamato "dithering".

Un dispositivo con un set limitato di inchiostri a colori può ingannare l'occhio raccogliendoli in combinazioni in miniatura, creando così una percezione di colori diversi, se il "sub-pixel" è abbastanza piccolo. L'esempio sopra utilizza 128 colori, mentre l'opzione di miscelazione dei colori crea un'immagine dall'aspetto quasi identico utilizzando solo 24 colori. C'è una differenza fondamentale: ogni punto di colore in un'immagine a colori misti deve essere molto più piccolo di un singolo pixel. Di conseguenza, le immagini richiedono quasi sempre sostanzialmente più DPI rispetto a PPI per raggiungere questo livello di dettaglio. Inoltre, PPI è molto più versatile in quanto non richiede la conoscenza del dispositivo per capire quanto sarà dettagliata la stampa.

Lo standard del laboratorio fotografico per le stampe è 300 PPI, ma le stampanti a getto d'inchiostro richiedono più volte il DPI per ottenere la qualità fotografica (a seconda della quantità di inchiostro). Inoltre, dipende dall'applicazione; le stampe di riviste e giornali possono utilizzare una qualità molto inferiore. Più si tenta di ingrandire una singola immagine, più piccolo diventerà il suo PPI (a parità di pixel).

Megapixel e dimensione massima di stampa

"Megapixel" significa semplicemente un milione di pixel. Se hai bisogno di un determinato dettaglio e della risoluzione corrispondente (PPI), influisce direttamente sul limite delle dimensioni di stampa per un dato numero di megapixel. La tabella seguente elenca le dimensioni massime stampabili a 200 e 300 PPI per alcuni dei megapixel più comuni nelle fotocamere.

Nota che una fotocamera da 2 MP non può nemmeno fornire una stampa standard 10x15 cm a 300 PPI, mentre una fotocamera 40x25 richiederà ben 16 MP. Questo può essere scoraggiante, ma non disperare! Molte persone saranno abbastanza soddisfatte della risoluzione di 200 PPI e, con una grande distanza di visualizzazione, può persino essere ridotta ulteriormente (vedi "Ingrandimento delle foto digitali"). Molti poster da parete presumono che non li guarderai da 15 cm, e quindi la loro risoluzione è spesso inferiore a 200 PPI.

Fotocamera e proporzioni

Il calcolo sopra delle dimensioni di stampa presuppone che le proporzioni, ad es. proporzioni da lungo a cortoè lo standard 3: 2 utilizzato nelle fotocamere 35 mm. In effetti, la maggior parte delle fotocamere compatte, dei monitor e degli schermi TV ha un rapporto di aspetto di 4:3, mentre la maggior parte delle reflex digitali ha un rapporto di aspetto di 3:2. Ci sono molte altre opzioni: alcune apparecchiature cinematografiche di fascia alta utilizzano persino un fotogramma quadrato 1: 1, mentre i film in DVD utilizzano un fotogramma esteso 16: 9.

Ciò significa che se stai utilizzando una fotocamera 4:3 ma desideri una stampa 10x15 cm (3:2), una parte significativa dei tuoi megapixel andrà sprecata (11%). Questo deve essere preso in considerazione se le proporzioni della fotocamera differiscono dalle dimensioni di stampa richieste.

I pixel in quanto tali possono avere le proprie proporzioni, anche se questo è meno comune. Alcuni standard video e le prime fotocamere Nikon avevano pixel asimmetrici.

Dimensioni del sensore digitale: non tutti i pixel sono uguali

Anche se due fotocamere hanno lo stesso numero di pixel, ciò non significa necessariamente che anche le loro dimensioni in pixel siano le stesse. Il fattore principale che distingue le fotocamere reflex digitali più costose dalle loro controparti compatte è che la prima ha un sensore digitale che occupa un'area notevolmente più ampia. Ciò significa che se una fotocamera compatta e una DSLR hanno lo stesso numero di pixel, la dimensione dei pixel in una DSLR sarà molto maggiore.

Sensore per fotocamera compatta

Sensore fotocamera reflex

Qual è la differenza tra le dimensioni dei pixel? Un pixel più grande ha un'area di raccolta della luce più ampia, il che significa che il segnale luminoso sarà più forte a intervalli regolari.

Questo di solito si traduce in un rapporto segnale-rumore (SNR) molto migliore, che si traduce in immagini più fluide e dettagliate. Inoltre, anche la gamma dinamica delle immagini (la gradazione di luce e ombra tra il nero assoluto e il bagliore che la fotocamera è in grado di trasmettere) aumenta all'aumentare della dimensione dei pixel. Questo perché ogni pixel è in grado di immagazzinare più fotoni prima che si riempia e diventi completamente bianco.

La tabella seguente illustra le dimensioni relative di diverse dimensioni di sensori standard oggi sul mercato. La maggior parte delle fotocamere DSLR utilizza un fattore di ritaglio di 1,5 o 1,6 (rispetto alla pellicola da 35 mm), sebbene alcuni modelli di fascia alta abbiano un sensore digitale che ha la stessa area di una cornice da 35 mm. Le dimensioni del sensore mostrate in pollici non rappresentano la dimensione diagonale effettiva, ma descrivono invece il diametro approssimativo del "cerchio di imaging" (non completamente utilizzato). Tuttavia, questo numero è incluso nelle caratteristiche della maggior parte delle fotocamere compatte.

Perché non utilizzare semplicemente la dimensione del sensore più grande possibile? Prima di tutto, perché i sensori di grandi dimensioni sono notevolmente più costosi, quindi non sono sempre redditizi.

Tutto quanto sopra significa che spremere più pixel nella stessa area del sensore è dannoso? Questo di solito aumenta il rumore, ma puoi vederlo solo con un ingrandimento del 100% sul monitor del tuo computer. In una stampa, il rumore di un modello con un numero di megapixel più alto sarà molto meno evidente, anche se l'immagine appare più rumorosa sullo schermo (vedi "Rumore dell'immagine: frequenza e ampiezza"). Questo vantaggio di solito supera qualsiasi guadagno di rumore quando si passa a un modello con megapixel più alti (con poche eccezioni).

Pixel chiamata la più piccola unità di misura di un'immagine digitale bidimensionale. Inoltre, un pixel è l'unità di misura più piccola in una matrice di display. Un pixel è un oggetto rettangolare o circolare indivisibile. Se parliamo di un'immagine bidimensionale, un pixel è solo una caratteristica quantitativa che parla della dimensione dell'immagine e della sua chiarezza. Nelle matrici di visualizzazione, un pixel è una quantità che parla della sua dimensione, nonché una caratteristica del colore.

Conclusione: un pixel è un'unità di misura, ha una certa dimensione e colore (in alcuni casi).

Caratteristiche dei pixel di immagini bidimensionali di ratti. Dimensione dei pixel.

Nella terminologia informatica, qualsiasi immagine viene solitamente misurata in pixel. Oltre al termine "pixel", puoi trovare la definizione gergale di "punto".

Ad esempio, questa immagine ha dimensioni di 200 × 100 pixel o punti. Ciò significa che ogni pollice quadrato di questa immagine è di 200 punti orizzontali e 100 punti verticali. Questa caratteristica ha il suo termine: DPI (densità di pixel). Una delle caratteristiche più importanti di un'immagine bidimensionale è la densità dei pixel, maggiore è, più chiara sarà l'immagine. Questo esempio mostra un'immagine da 1 pollice con diverse densità di pixel, se tracciamo una linea obliqua spessa 1 pollice, per punti (pixel) nell'immagine a sinistra con (DPI 72), vedremo qualcosa come una scala. Se tracciamo una linea obliqua lungo l'immagine a destra con (DPI 300), vedremo una linea più liscia, dove la scala non sarà visibile, a causa dei pixel più piccoli. Se questa immagine viene ingrandita, saranno visibili grandi quadrati di vari colori, che formano l'immagine complessiva e, nel caso giusto, l'immagine sarà più chiara, perché ha una riserva di pixel maggiore.

Ora diamo un'occhiata al colore caratteristico di un pixel. Ogni pixel può trasmettere solo un colore alla volta, può essere colore, luminosità o trasparenza in generale. Se consideriamo i pixel della matrice dei display, va tenuto presente che di solito sono costituiti da tre subpixel, alcune tecnologie utilizzano il quarto subpixel.

Che cos'è un pixel?

Immagina che lo schermo del monitor sia diviso in molte migliaia di piccole celle, come un foglio di quaderno, solo molte, molte più piccole. Ciascuna di queste celle sullo schermo è chiamata pixel.

Se le celle sono molto piccole, più di esse si adattano allo schermo del monitor. Ciò significa che trasmettono meglio le sfumature di colore e i piccoli dettagli dell'immagine. Più pixel si adattano allo schermo, maggiore è la risoluzione. A bassa risoluzione, ci sono meno pixel, rispettivamente, la loro dimensione è maggiore e la qualità dell'immagine è peggiore. Le transizioni di colore sono realizzate come da un mosaico, i disegni sono costituiti da piccoli quadrati. Quindi, più pixel e più piccoli sono, maggiore è la risoluzione, maggiore è la qualità delle immagini.

Pixel morto:

Hai mai sentito l'espressione "pixel rotto"? Di sicuro. Cosa significa questo? E questo significa che una delle celle sul monitor (schermo TV LCD, monitor di computer o laptop, matrice di fotocamere digitali) ha smesso di trasmettere luce. Spento. Rotto. Se la risoluzione dello schermo è elevata, sarà difficilmente visibile tra centinaia di migliaia di altre celle. A basse risoluzioni dello schermo, appare come un punto nero sullo schermo.

Pixel caldo:

Inoltre, i pixel sono "caldi". Su uno sfondo semplice, sembrano punti multicolori, rossi, arancioni, verdi - qualunque cosa. Ciò significa che il pixel non ha perso le sue prestazioni, tutto è in ordine con esso, semplicemente "si blocca" su un determinato colore e non può passare a un altro. A volte questo "cura" da solo, al riavvio, in caso contrario - si consiglia di massaggiare lo schermo del monitor al posto del pixel "caldo" con il dito o un batuffolo di cotone. Fai solo attenzione a non danneggiare le celle di pixel adiacenti. Questo non si applica alle fotocamere, i pixel della matrice si riflettono sul display della fotocamera e semplicemente non puoi raggiungerlo con un batuffolo di cotone.