Меню

Как пиксель передает цвет



Пиксель — что это такое и их значение для изображения

Пиксели являются важной составляющей любого дисплея, из них состоит любая картинка, которую вы видите на своем мониторе или смартфоне.

Это несомненно важный термин, значение которого следует знать каждому. Ведь при выборе нового монитора, телевизора или смартфона вы несомненно столкнетесь с ним, читая в характеристиках про разрешение их дисплея/монитора.

В материале о том, как сделать скриншот на компьютере, мы уже затрагивали смежную тему пикселей. Сейчас вы узнаете, что это такое и сможете легко в них разобраться.

Что такое пиксель

Пиксель (pixel) — это минимальная единица, элемент, из чего состоит изображение — точка определенного цвета, которая выводится на экране в заданном месте. В зависимости от типа дисплея на котором он выводится зависит его форма и подача цвета. Обычно может быть трех основных цветов: синего, красного и зеленого, светящихся с разной интенсивностью, что позволяет видеть нам богатую цветовую палитру. Но, бывает и других форм, и цветов.

По сути — это точки из которых строится все изображение, которое мы видим на экране. Совокупность их цвета и места расположения — создает картинку на любом устройстве, на котором есть дисплей, кроме векторных мониторов (это редкость).

Экран дисплея состоит из определенного количества ячеек для вывода пикселей, выглядит это, как сетка или соты. Количество таких ячеек по горизонтали и вертикали на дисплее называется разрешением дисплея/экрана. Чем выше разрешение монитора — тем выше четкость выводимой на нем информации.

Pixel обычно имеет квадратную форму, но в цифровых форматах NTSC и PAL он может быть прямоугольным. Также, бывает и круглой формы.

Как работает вывод пикселей на мониторе

Как уже писалось выше — матрица дисплея состоит из определенного количества ячеек для вывода пикселей. Это называется физическое разрешение экрана. Это может быть: HD (1280х720), Full HD (1980х1080), 4K (3840х2160) и т.д. Соответственно от этого зависит на сколько высокого разрешения — качества, будет выводится на нем контент. Например, на Full HD мониторе идеальным для вывода контентом будет — 1920х1080 точек на дюйм.

Чтобы картинка выводилась на ваш экран правильно, ее обрабатывает видеокарта или видеочип устройства, с которого вы ее смотрите. Если разрешение изображения меньше, чем самого экрана, то происходит процесс сглаживания и растягивания картинки до нужных размеров. Качество при этом выводимой информации падает — резкость уменьшается, т.к. деталей становится меньше.

Цвет, которого может быть пиксель, тоже определяется экраном, так, например, на моделях с 8-битовым дисплеем, он может быть 256 разных цветов, а вот у 24-битных, уже целых 16 миллионов.

Что такое мегапиксель

Мегапиксель (Мп, Mpx, megapixel) — это один миллион пикселей. Термин часто используется для обозначения количества пикселей в получаемых снимках и видео у фото/видео камер.

Так, например, фото размером в 4032х3024 с которым фотографирует iPhone 7 равняется 12 мегапикселям (просто умножьте количество по горизонтали на кол-во по вертикали). Поэтому при выборе такой техники — выбирайте модель с большим количеством МП.

Пиксели картинки

Любая растровая графика состоит из мелких пиксельных точек, при увеличении их можно увидеть. Чем больше их содержит картинка — тем более она детализирована и будет выглядеть качественной на экране любого разрешения. На скриншоте снизу вы можете увидеть, как выглядит Pixel при увеличении.

Также, важно понимать, что любое изображение, видео или другая информация, которую вы видите на своем экране выводится в виде растровой графики — картинки, которая разбита на точки, расположенные на дисплее в определенной последовательности и цвете.

Размер пикселя

Pixel является простой точкой. Его размер, который вы видите на экране своего девайса, зависит от поддерживаемого разрешения дисплея. Чем больше экран и чем меньше его разрешение — тем больше будет физический размер пикселя. Соответственно, также это работает и в другую сторону — точка будет малюсенькой на мелком экране с высокой плотностью.

Человеческий глаз не идеален, поэтому нет смысла гнаться за высоким разрешением. Вы практически не увидите разницы на телевизоре 43 дюйма в Full HD и 4К с расстояния двух метров. Разница настолько незначительна, что если вы ее и заметите, то будете обращать на это внимание лишь первые несколько минут. А вот искать контент соответствующего размера придется, так, если на 4К запустить просто Full HD или еще хуже, к примеру, HD Ready — то картинка будет размытой.

Наверное, вы замечали, что в телефоны с маленькими экранчиками зачем-то ставят матрицы с огромным разрешением. Этот маркетинговый ход, который говорит нам, что картинка так будет лучше, качество тоже и т.д. — отлично помогает компаниям замедлять старые девайсы и делать так, чтобы вы бежали за новым телефоном. Ведь, чем выше плотность выводимых точек на дюйм — тем больше ресурсов будет требоваться от начинки аппарата для его обработки. А смысла в этом практически нет — разница абсолютно незначительна.

Читайте также:  Лабрадор мальчик белого цвета

Так, одна и та же картинка, в одном разрешении и выводимом физическом размере 1 к 1 на двух девайсах может выглядеть совершенно по-разному. На телефоне это будет мыльное изображение в 640х480px, а на мониторе компьютера с Full HD — вполне себе нормально смотреться.

Если вы покупаете, какое-либо фото/видео записывающее устройство, то берите модель, которая обладает более совершенной камерой с большим количеством мегапикселей. Так можно быть точно уверенным, что картинка, сделанная ими будет выглядеть отлично на любом устройстве.

Разрешение изображения — что это

Разрешение изображения (фото, картинки) — это плотность пикселей из которого оно состоит в их количестве по вертикали и диагонали. От этого параметра будет зависеть насколько четкой и детализированной будет картинка. Это важный момент при выборе камер и других устройств, делающих фотографии или сканы.

Разрешение картинки, фотографии бывает самым разным, на данный момент с появлением мониторов с большим разрешением экрана, следует выбирать соответствующий контент. А устройства делающие снимки — с хорошей камерой с большим количество мегапикселей. Чтобы на фото пиксели были не видны — учитывайте этот момент.

В заключение

Вот вы и узнали, что такое пиксель это в информатике. Как видите все довольно легко и просто, в следующих статьях будут еще детальные статьи по данном теме, так что — заходит почаще!

Источник

Что такое пиксель, его размеры и свойства. Понятие плотности пикселей в размерах картинки

Пиксель, размеры, плотность, свойства.

Пикселем называется наименьшая единица измерения двумерного цифрового изображения. Также пиксель является наименьшим элементом измерения матрицы дисплеев. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы. Если говорить о двумерном изображении, то пиксель является только количественной характеристикой, говорящей о размере изображения и его четкости. В матрицах дисплеев, пиксель является величиной, говорящей о ее размерах, а также о цветовой характеристике.

Вывод: пиксель – единица измерения, имеет определенный размер и цвет (в некоторых случаях).

Пиксельная характеристика двумерных ратовых изображений. Размер пикселя.

В компьютерной терминологии любое изображение принято измерять в пикселях. Кроме термина «пиксель» можно встретить сленговое определение «точка».

Например, это изображение имеет размеры 200?100 пикселей, или точек. Это значит, что каждый квадратный дюйм этого изображения состоит из 200 точек по горизонтали, и 100 точек по вертикали. Такая характеристика имеет свой термин – DPI (плотность пикселей). Одной из важнейших характеристик двумерного изображения является плотность пикселей, чем она выше, тем четче будет изображение. Данный пример демонстрирует 1-дюймовую картинку с разной плотностью пикселей, если провести косую линию толщиной в 1 дюйм, по точкам (пикселям) в левом изображении с (DPI 72), то мы увидим что-то вроде лесенки. Если же провести косую линию по правому изображению с (DPI 300), мы увидим более сглаженную линию, где лесенку не будет видно, за счет более мелких пикселей. Если данное изображение увеличить, будут видны крупные квадраты различного цвета, формирующие общую картинку, и в правом случае, изображение будет более четки, потому что имеет больший запас пикселей.

Теперь рассмотрим цветовую характеристику пикселя. Каждый пиксель может передавать только один цвет в единицу времени, это может быть цвет, яркость или вообще прозрачность. Если рассматривать пиксели матрицы дисплеев, то следует учитывать, что они обычно состоят из трех субпикселей, некоторые технологии используют четвертый субпиксель.

Источник

Пиксель

Специалисты по разработке веб-сайтов и созданию графических изображений, например фотографий, видео, иллюстраций, используют такое понятие как » pixel». Это понятие характеризует способ формирования или качество картинки.

Pixel — что это такое?

Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).

Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.

Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.

Пиксел — свойства

Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.

В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.

В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.

Читайте также:  Котенок черного цвета отдам 1

Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.

Плотность пикселей на дюйм — ppi

Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).

Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).

Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.

Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.

Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:

  • P — точечная ширина монитора;
  • L — его физический размер в дюймах;
  • R — разрешающая способность, выраженная в пикселях на дюйм.

Пиксельная характеристика двумерных изображений

Пиксель на экране дисплея представляет собой минимальный элемент графики, который характеризуется своим цветом. Поскольку он может быть разной величины, количество элизов по вертикали и горизонтали не определяет площадь картинки в метрических единицах, а показывает размер растрового изображения только в пикселях.

Например, запись 1170х1410 означает, что по ширине картинка состоит из 1170 точек. А по высоте — из 1410. Всего изображение содержит 1 649 700 элементов, то есть 1.6 мегапикселя.

Необходимо учитывать соотношение между количеством точек в изображении и параметрами устройства вывода. Например, количеством пикселей. Это нужно для того чтобы растровый рисунок был правильно воспроизведен. И, в результате, хорошо воспринимался глазом при выводе на бумагу или экран. Оптимально, когда эти величины относятся как один к одному.

Чем выше разрешение дисплея, тем больше плотность пикселей и лучше качество картинки.

Низкое разрешение делает явным зернистое строение образа.

Размер пикселя

На практике размер пикселя может быть как абсолютным, так и относительным. Относительный используется если изображение просматривается на компьютере или ноутбуке. Либо на другом устройстве с нестандартным размером дисплея.

Этой величиной удобно оперировать и в том случае, когда на картинку приходится смотреть с нестандартного расстояния. Например, в два раза меньшего — тогда и относительный pixel необходимо уменьшить вдвое. Или в противном случае зритель будет отчетливо видеть точки, составляющие рисунок.

Используются также такие понятия как «пиксел на градус» и «угол зрения». Они нужны чтобы аналитически соотнести дистанцию, на которую удален экран от наблюдателя и размер дисплея. А также абсолютный и относительный размер точки образа.

Цель производителей мониторов — задать элизы такой величины, чтобы они не создавали впечатления дискретности картинки. А, наоборот, сливались в рисунок.

Хорошо известно предполагаемое расстояние от глаза наблюдателя до дисплея. Например, стандартно, для смартфона оно равно 10 см, а для компьютера — 20 сантиметров. Из этого определяют длину отрезка, который «вырезается» на экране углом зрения в один градус.

Затем рассчитывается количество точек, которые необходимо разместить на этом отрезке для получения хорошего изображения. И, соответственно, размер пикселя.

Конструкторы компании Apple, например, создают дисплеи с 53-79 точками на градус.

Можно решить и обратную задачу. Например, определить градусную меру угла зрения, который соответствует на экране отрезку длинною в 1 pixel. И рассчитывать, опираясь на эти данные, размеры точек для дисплеев заданного размера.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.

Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.

Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.

Формула для вычисления ppi

Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.

Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.

Как узнать размер изображения в пикселях

На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).

Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:

  • p — длина стороны, выраженная в пикселях;
  • l — размер стороны фотографии.
Читайте также:  Кто покупает машины белого цвета

Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.

Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.

Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.

Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.

Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.

То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.

Пиксели в мегапиксели

В конце ХХ века маркетологи компании Kodak ввели понятие «мегапикселя». Оно стало применяться для характеристики разрешения матрицы цифровых фотоаппаратов и камер.

В соответствии со значением приставки «мега», этот термин означает «один миллион пикселей».

Принцип работы цифровых видео и фотокамер основан на передаче электрического сигнала от светодиодного пикселя к запоминающему устройству в форме цифровых данных.

В данном случае можно определить пиксели как элементы, на которые фотоматрица разбивает изображение, получаемое объективом камеры, для оцифровки.

Если сложить величины, обратные разрешениям фотоприемника (M) и объектива (O), выраженные в pixel на дюйм, то получим общую разрешающую способность системы объектив — матрица (S) в (-1)-й степени: M-1+O-1=S-1, или S=M*O/(M+O).

Максимальное значение S (=М/2) достигается при М=О, т. е. в том случае, когда разрешения матрицы и объектива равны.

Размеры пар светодиод-конденсатор (которые и образуют фотопиксели) в современных фотоматрицах составляют от 0.0025 мм до 0.0080 мм, в среднем — 0.006 миллиметра.

Пиксел и разрешение матриц фотоаппаратов

Расстояние между центрами двух соседних точек — это шаг пикселя. Данная характеристика влияет на качество изображения: чем меньше шаг, тем точней картинка.

Разрешение матриц фотоаппаратов и камер на телефонах и смартфонах определяется также размерами двух элементов, расположенных подряд. Поскольку две светящиеся точки видны только если между ними есть третья — темная. Поэтому: М=1/2р, где р — величина пикселя.

У матриц больших цифровых фотокамер М составляет 300 ppi, а у фотоприемников мобильных устройств — 100 pixel на дюйм.

Светодиодные пиксели большего размера имеют более высокую фоточувствительность и обеспечивают лучшее качество изображения. При этом количество элементов влияет на разрешение подробностей картинки. Поэтому матрицы современных смартфонов должны содержать миллионы светодиодных ячеек, т. е. несколько мегапикселей (в среднем, 8 — 25 МР).

Создателям цифровой фототехники приходится балансировать между необходимостью увеличивать разрешение фотоприемника путем наращивания количества светодиодов и конструктивными ограничениями размеров матриц. Это приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум.

Шумоподавляющие программные алгоритмы могут вызвать замыливание деталей и размытие картинки.

Поэтому, оценивая камеру смартфона, необходимо обращать внимание не только на количество МР, но и на размеры диагонали ее экрана.

Количество мегапикселей влияет на размер и качество отпечатков. Например, если выводить маленькие снимки на большой лист бумаги, проявится дискретность изображения. И особенно на переходах цветов.

Для печати небольших (например, 10х15 сантиметров) фотографий с разрешением 300 dpi требуется не меньше 2 мегапикселей. А на стандартном альбомном листе, который будет располагаться на большем расстоянии от наблюдателя, такое разрешение не нужно.

Что значит время отклика пикселя

Жидкокристаллические индикаторы состоят из ячеек, изменяющих свои характеристики под действием электрического сигнала. Например, яркость или цвет. Минимальное время, за которое происходит это переключение, называется временем отклика пикселя.

Эта характеристика определяет максимальную быстроту изменения картинки на экране.

Если время отклика дисплея t равно, например, 40 мм, то частоту смены изображения можно вычислить по формуле: f=1/t=25 Гц.

Большое время отклика пикселя плохо сказывается на зрении наблюдателя. Потому что изображение «не успевает» за сигналом. И на экране могут задерживаться старые образы на фоне уже возникающих новых. А в результате глаза и мозг переутомляются.

Для определения времени отклика дисплея существуют три способа:

  1. BtB (BWB) — в переводе с английского: «черный в черный» (черный в белый). Показывает, за какой промежуток времени pixel меняет цвет из черного в белый, и назад, в черный.
  2. BtW (Black to white) — время включения из состояния полного бездействия.
  3. GtG — из серого в серый. Определяет, за сколько секунд элемент серого на девяносто процентов цвета станет десятипроцентным.

Третий метод дает время 1-2 мс, и эту величину указывают производители мониторов в характеристике прибора в качестве отклика. Но при этом общее время полного переключения пикселя оказывается намного больше, так что оценить качество дисплея позволяет только первый способ.

Самостоятельно измерить время отклика пикселя можно с помощью программы TFT Monitor Test.

Источник