Ce este un pixel?
Publicat: 2022-08-18
În epoca noastră de media digitală, deseori luăm de bun pixelul umil. Dar ce este exact un pixel și cum a ajuns să fie o parte atât de importantă din viața noastră? Vom explica.
Un pixel este un element de imagine
Dacă ați folosit un computer, un smartphone sau o tabletă, ați văzut un pixel – sau milioane de ei, de fapt. Sunt șanse foarte mari să citiți această propoziție datorită pixelilor chiar acum. Acestea formează cuvintele și imaginile de pe ecranul dispozitivului dvs.
Cuvântul „pixel” a apărut ca o abreviere a termenului „element de imagine”, inventat de cercetătorii în domeniul computerelor în anii 1960. Un pixel este cea mai mică componentă posibilă a oricărei imagini electronice sau digitale, indiferent de rezoluție. În computerele moderne, acestea sunt de obicei pătrate, dar nu întotdeauna, în funcție de raportul de aspect al dispozitivului de afișare.
Creditul pentru inventarea pixelului îi revine de obicei lui Russell Kirsch, care a inventat tehnicile de scanare digitală în 1957. În dezvoltarea scanerului său, Kirsch a ales să traducă zonele de lumină și întuneric dintr-o fotografie într-o grilă de pătrate alb-negru. Din punct de vedere tehnic, pixelii lui Kirsch ar fi putut avea orice formă, dar punctele pătrate dintr-o grilă bidimensională reprezentau cea mai ieftină și mai ușoară soluție tehnică la acea vreme. Ulterior, pionierii graficii pe computer s-au bazat pe munca lui Kirsch, iar convenția a rămas.
De atunci, unii pionieri ai graficii, cum ar fi Alvy Ray Smith, și-au propus să exprime ideea că un pixel nu este de fapt un pătrat – este mai abstract și mai fluid decât asta din punct de vedere conceptual și matematic. Și are dreptate. Dar, pentru majoritatea oamenilor, în majoritatea aplicațiilor moderne, un pixel este practic un pătrat digital colorat folosit pentru a construi o imagine mai mare, similară cu o țiglă într-un mozaic sau cu o cusătură în vârf.
În deceniile de după anii 1960, pixelii au devenit pilonii domeniului digital, redând elementele vizuale ale procesoarelor de text, site-urilor web, jocurilor video, televiziunii de înaltă definiție, rețelelor sociale, VR și multe altele. Având în vedere dependența noastră actuală de tehnologia computerizată, este greu să ne imaginăm viața fără ei. Pixelii sunt la fel de fundamentali pentru grafica pe computer, precum atomii sunt pentru materie.
Raster vs. grafică vectorială
Pixelii nu au fost întotdeauna singura modalitate de a face artă digitală. Unii pionierii graficii pe computer din anii 1960, cum ar fi Ivan Sutherland, au lucrat în mare măsură cu afișaje caligrafice (deseori numite astăzi „afișaje vectoriale”), care reprezentau grafica pe computer ca linii matematice pe un ecran analog, în loc de puncte discrete într-o grilă ca un bitmap. Pentru a-l înregistra, l-am întrebat pe Sutherland despre semnificația pixelului.
„Un pixel este un element de imagine”, spune Sutherland, care acum are 84 de ani și a fost unul dintre inventatorii artei digitale și VR. „Poți să însemne orice îți place. Într-un afișaj raster condus dintr-o memorie digitală, este conținutul unei celule de memorie. Într-un afișaj caligrafic, înseamnă de obicei rezoluția convertoarelor D la A utilizate.”
Astăzi, aproape toată lumea folosește grafică bitmap cu pixeli pe o grilă, dar arta vectorială, ca tipul pe care Sutherland a fost pionier, trăiește matematic în formate de fișiere precum SVG, care păstrează arta digitală ca linii matematice și curbe care se pot scala la orice dimensiune. Pentru a afișa imagini vectoriale pe un ecran bitmap, formulele matematice trebuie convertite la un moment dat în pixeli discreti. Cu cât densitatea pixelilor este mai mare și afișajul este mai mare, cu atât liniile arată mai netede atunci când le afișați ca pixeli pe o grilă.
RELATE: Ce este un fișier SVG și cum deschid unul?
Cum se măsoară pixelii
Pixelii sunt lucruri fluide. Ele pot avea orice dimensiune pe o pagină sau pe un ecran, dar este important să ne amintim că numai pixelii sunt aproape lipsiți de sens. În schimb, își câștigă puterea în număr. Imaginează-ți un singur pixel pătrat care stă singur și îți vei da seama că nu poți desena multe imagini cu asta.
Deci, una dintre cele mai importante măsurători ale pixelilor este câți dintre ei există într-o imagine, ceea ce se numește „rezoluție”. Cu cât rezoluția unei grile de pixeli este mai mare, cu atât mai multe detalii ale unei imagini puteți reprezenta sau „rezolva” atunci când o persoană se uită la ea.
Atunci când o imagine digitală nu are o rezoluție suficient de mare pentru a rezolva detaliile unei imagini pe care încercați să o capturați, imaginile pot părea „pixelate” sau „deformate”. Acest lucru se numește aliasing, care este un termen de teoria informației care înseamnă pierderea informațiilor din cauza unei rate de eșantionare scăzute (fiecare pixel este un „eșantion” al unei imagini, în acest caz). Uită-te la imaginea lui Mario de mai sus. La această rezoluție scăzută (rata de eșantionare), nu există suficientă rezoluție pentru a descrie textura țesăturii hainelor lui Mario sau șuvițele de păr ale lui Mario. Dacă ați dori să descrieți aceste caracteristici, detaliile ar fi pierdute la această rezoluție scăzută. Asta înseamnă aliasing.
Pentru a ajuta la reducerea efectelor aliasing-ului, informaticienii au inventat tehnici numite anti-aliasing, care pot reduce efectul de aliasing în unele cazuri prin amestecarea culorilor pixelilor din apropiere pentru a crea iluzia de curbe, tranziții și linii netede.
Stocarea fiecărui pixel ocupă memorie, iar în primele zile ale jocurilor video, când memoria computerului era scumpă, consolele de jocuri nu puteau stoca foarte mulți pixeli simultan. Acesta este ceea ce face ca jocurile mai vechi să pară mai pixelate decât în prezent. Același principiu se aplică imaginilor digitale și videoclipurilor de pe computere, rezoluția imaginii crescând constant în timp pe măsură ce prețul memoriei (și prețul cipurilor de procesare video) scade dramatic.
Astăzi, trăim într-o lume condusă de digital, saturată de pixeli. Cu rezoluțiile bitmap în creștere constantă la monitoare și televizoare (8K, cineva?), se pare că vom folosi pixeli pentru multe decenii viitoare. Ele sunt elementele esențiale ale erei noastre digitale.