Что такое пиксели. Что такое пиксели цифровых камер

Пиксель представляет собой единицу измерения экрана любого современного монитора, будь то компьютер, ноутбук, мобильный телефон, навигатор и так далее. Другими словами, отвечая на вопрос о том, что такое пиксель, можно ответить, что это просто точка. То есть, если говорят, что размер картинки составляет 100*30 пикселей, значит, что эта картинка состоит из 100*30 точек. Таким образом, размер пикселя составляет одну точку на мониторе вашего компьютера или другого устройства. Пиксели могут быть черно-белыми или цветными. Благодаря им, управляя яркостью свечения, можно чертить, рисовать, строить различные графики, редактировать изображение, просматривать любимые фильмы.

Пиксели используются для оценки разрешения монитора. Чем большее количество пикселей способен отражать монитор вашего устройства, тем четче и лучше будет выглядеть изображение. В веб-дизайне они используются для того, чтобы обозначить размер изображения, фотографии, какого-либо отдельного объекта, ячейки таблицы. Для этого применяются такие параметры, как высота и ширина изображение.

Теперь вы имеете самое общее представление, что такое пиксель. Но сейчас мы постараемся разобрать данное понятие более подробно.

Элементы информации пикселя

Каждый пиксель включает пять элементов информации. Два из них отвечают за координаты пикселя, то есть его расположение по вертикали и горизонтали. Остальные три отвечают за цвет. Они определяют яркость красного, синего и зеленого цветов. Эти пять элементов в совокупности дают возможность считывающему устройству поместить точку в необходимом месте на экране и определить ее правильный цвет. Вместе пиксели на экране образуют кадр.

Мегапиксель - это один миллион точек, которые создают цельное изображение. Как правило, мегапиксели используются для измерения изображения, видеоматериала.

Что такое пиксель «битый» и «застрявший»?

Наверняка, вам приходилось слышать понятие «битый» пиксель. Постараемся разобраться, что это означает. Для начала разберемся, что собой представляют жидкокристаллические мониторы. Матрица такого монитора имеет огромное количество кристаллов, каждым из которых управляет тонкопленочный транзистор. В том случае, если тонкопленочный транзистор перестает правильно функционировать, то есть выходит из строя, на данном участке изображение отображаться не будет. Именно так появляются «битые» пиксели на телефоне, мониторе фотоаппарата, ноутбука или компьютера. Такой тип пикселя является наиболее сложным для ремонта и опасным для техники.

Следует сказать, что далеко не всегда нерабочий пиксель бывает черного цвета, поскольку пиксель - это набор их 3-х субпикселей - синего, зеленого и красного. Изменение цвета достигается путем поворота кристалла. Если же этот кристалл застревает, то при смене изображения он будет отображать только тот цвет, на котором он «застрял». Часто «застрявшие» пиксели попросту не замечают. Устранить такую проблему можно при помощи специальной программы и определенного воздействия даже в домашних условиях.

Также существуют и другие типы пикселей, например, «зависящие» и «горячие». По сути, это вариации битого пикселя, которые будут проявляться при определенных условиях. В фильмах, играх, работе с изображениями подобные моменты, скорее всего, останутся неуловимы для глаза.

Теперь вы знаете, что такое пиксель и как он функционирует. И помните, что при возникновении поломки, то есть «битого» или «застрявшего» пикселя, лучше всего сразу обратиться в специализированную фирму по ремонту, чтобы при возможности вашему устройству продлили жизнь. Ведь никому не понравится смотреть на черные точки вместо красивых фотографий.

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.

Что такое пиксель?

Представьте себе, что экран монитора поделен на много тысяч маленьких клеточек, как тетрадный лист, только много-много мельче. Каждая такая клеточка на экране называется пиксель.

Если клеточки совсем мелкие, на экран монитора помещается их больше. Значит, они лучше передают оттенки цвета и мелкие детали рисунка. Чем больше пикселей помещается на экране, тем выше разрешение. При низком разрешении - пикселей меньше, соответственно, размер их больше, а качество изображения хуже. Переходы цвета получаются сделанными как бы из мозаики, рисунки состоят из маленьких квадратиков. Итак, чем больше пикселей и чем они мельче - тем больше разрешение, тем выше качество рисунков.

Битый пиксель:

Вам случалось слышать выражение «битый пиксель»? Наверняка. Что же это значит? А это значит, что одна из клеточек на мониторе (экране ЖК телевизора, мониторе компьютера или ноутбука, матрице цифрового фотоаппарата) перестала проводить свет. Выключилась. Сломалась. Если разрешение экрана высокое, то среди сотен тысяч других клеточек ее видно почти не будет. При низком разрешении экрана она видна, как черная точечка на экране.

Горячий пиксель:

Еще пиксели бывают «горячими». На однотонном фоне они выглядят как разноцветные точки, красные, оранжевые, зеленые - любые. Значит, пиксель не потерял работоспособности, с ним все в порядке, просто он «завис» на каком-то определенном цвете, и не может переключиться на другой. Иногда это «вылечивается» само по себе, при перезагрузке, если нет - советуют помассировать экран монитора на месте «горячего» пикселя пальцем или ватной палочкой. Только осторожно, чтобы не повредить соседние клеточки-пиксели. Это не относится к фотоаппаратам, на дисплее фотоаппарата отражаются пиксели матрицы, и просто ватной палочкой до нее не доберешься.

Термин «пиксель», как и множество других слов на околокомпьютерную тематику, пришел к нам из английского языка. О том, что такое пиксель, дословно расскажет перевод этого слова на русский. Дословное значение - элемент изображения. Реже в русском языке употребляется слово «элиз», которое является синонимом пикселя.

Что такое пиксель. Определение

Вся компьютерная техника нашего времени формирует изображение на дисплее при помощи крохотных элементов. Такой наименьший элемент любой картинки, наблюдаемой на дисплее планшета или мониторе компьютера, и дает ответ на вопрос, что такое пиксель. Этот неделимый объект растровой графики может иметь круглые, прямоугольные или сотовые (восьмигранные) очертания. В структуре изображения пиксели расположены по строкам и столбцам, как значения в стандартной таблице.

Характеристики пикселей

Количество пикселей на мониторе вашего девайса напрямую влияет на качество и четкость изображения. Максимальное разрешение рисунка задано техническими характеристиками дисплея, и изменить его невозможно. При многократном увеличении изображения отчетливо видна структура картинки - крупные зерна «атомов» изображения. Каждое «зерно» характеризуется прозрачностью, цветом и яркостью. Пиксели цветных мониторов сложены из частиц, называемых триады. Триада состоит из субпикселей красного, синего и зеленого цвета.

Количество триад для одного пикселя может быть различным - в основном эта характеристика зависит от типа дисплея. Расстояние между двумя одинаковыми цветами называется шагом точки. Кроме триады, существуют еще два элемента информации, которые отвечают за расположение пикселя по горизонтали и вертикали. Все пять элементов дают понятие о том, что такое пиксель, и определяют правильный цвет и размещение этого «зернышка» на экране. Совокупность пикселей на мониторе образует один кадр. Если кадр увеличить в несколько раз, можно увидеть, что каждая часть изображения сложена их небольших цветных зернышек, то есть из пикселей.

Пиксели и типы мониторов

В жидкокристаллических мониторах при правильной установке программного обеспечения один пиксель имеет только одну триаду. Мониторы ЭЛТ не ограничивают количество триад - для одного пикселя число таких трехцветных составляющих может превышать десятки.

Неисправный пиксель

Теперь можно ответить на вопрос, что такое битый пиксель. Это «зернышко», цвет которого остается неизменным, вне зависимости от изображения на мониторе. Следует различать пиксели битые, зависшие и горячие.

Битый пиксель - это «зернышко», к которому не поступает питание. На экране он всегда отображается черным цветом.

Зависший пиксель не меняет цвет и постоянно светится красной, зеленой или синей точкой на любой картинке, которую показывает монитор. О том, что такое битый пиксель и чем он отличается от зависшего, лучше всего может сказать тот факт, что битый пиксель - это безвариантный брак. При большом количестве битых «зерен» устройство подлежит замене. Зависший пиксель можно попробовать восстановить, используя для этого специальные программы. Иногда для того чтобы зависший пиксель стал функционировать в нормальном режиме, требуется немного времени.

Горячий пиксель отображается на экране белым или насыщенно-розовым цветом. В нем нарушен процесс подачи электрического сигнала. «Вылечить» его можно теми же средствами, что и зависший пиксель.

Фотоаппарат

В цифровом современном фотоаппарате или кинокамере пиксели расположены на матрице. Именно она является преобразователем входящего светового потока в электронные импульсы. Процессор фотоаппарата обрабатывает электронные сигналы в цифровой код, который записывается на карту памяти. Ответ на вопрос, что такое пиксели в фотоаппарате, находится в структуре матрицы устройства. Количество пикселей на матрице влияет на качество изображения - чем их больше, тем детальнее получается картинка.

Однако здесь есть небольшое но..

Разрешение человеческого глаза около 2,5 мегапикселей. Самые современные телевизоры и мониторы имеют разрешение около 2 мегапикселей. Спрашивается, зачем тогда выпускаются фотоаппараты с матрицей в 16 или 14 мегапикселей?

С одной стороны - это маркетинговый ход. Простой покупатель уверен, что знает, что такое пиксель и убежден, что чем больше пикселей в фотоаппарате, тем лучше картинка. Размер матрицы у фотоаппарата с 2 мегапикселями и с 14 отличается не очень сильно. Спрашивается, как на площади стандартного размера разместить в семь раз больше пикселей? Только за счет уменьшения их размеров. Пикселей больше, но по своим размерам они значительно меньше стандартных. А значит светоотдача такого пикселя хуже, чем у стандартного. Поэтому сложные кадры со слабым или ночным освещением будут обрабатываться гораздо хуже, чем в матрицах с меньшим количеством пикселей. Поэтому присматривая новую фотокамеру, нелишним будет обратить внимание не только на количество пикселей, но и на размер матрицы.

Что такое пиксели на фотографии

С другой стороны, большее количество пикселей позволяет качественней обрабатывать фотографии. Структурность и четкость самого снимка напрямую зависит от того, сколько мельчайших частиц принимало участие в его создании. Профессиональные фотографы рекомендуют для повседневных снимков «золотую середину» - камеру с 6-8 мегапикселями и хорошую матрицу нужных размеров.

Сколько пикселей содержится в одном сантиметре — казалось бы, вопрос очевидный, подвохов тут быть не должно. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что пиксель не является какой-то фиксированной величиной — это наименьший логический элемент двумерного растрового изображения, имеющий свой размер, прозрачность, координаты, цвет. Потому, рассмотрим подробнее данные свойства пикселей и для решения проблемы познакомимся с такими понятиями, как разрешение печатающего устройства (DPI) и разрешение экрана монитора (PPI).

Так выглядит изображение под большим увеличением. Маленькие квадратики, которые вы можете наблюдать на данном фото и есть те самые пиксели.

Количество пикселей, наряду с разрядностью палитры, являются одной из важнейших характеристик, влияющих на качество изображения. Всё это нужно знать, чтобы определить количество пикселей в 1 сантиметре. Чем меньше пиксель, тем более детализированным выйдет конечное изображение. Это происходит вследствие того, что при меньшем размере пикселей увеличивается их количество на единицу площади. Давайте введем величину, характеризующую число пикселей на единицу площади и назовем ее Разрешением. Данная характеристика имеет четыре разновидности, в зависимости вида преобразования изображения — DPI, PPI, LTI и SPI. Основными тут являются величины DPI и PPI, рассмотрим их подробнее.

• DPI — количество точек на дюйм, тип разрешения, применяемый к принтерам при печати изображений. Чем больше данный параметр, тем более детализированным выйдет изображение при печати.
• PPI — количество пикселей на дюйм, применяется для указания разрешающей способности монитора. Данная величина, чаще всего, подсчитывает количество пикселей, которые поместятся на экране вашего монитора.

Таким образом, если говорить об изображениях напрямую, то следует отметить, что оно не имеет собственной разрешающей способности. Данный параметр формируется устройством, на котором изображение было создано. К примеру, если фото A сделано на 3-мегапиксельную камеру, то разрешающая способность его будет равна 2048 пикселей по ширине на 1536 по высоте. Если для снимка B использовалась 4-мегапиксельная камера, то, соответственно, разрешение такого изображения будет составлять 2464 пикселя по ширине и 1632 по высоте.

Логично далее подчеркнуть взаимосвязь разрешения экрана с размером изображения. Возьмем описанные выше примеры. Если вывести изображение A на печать с разрешением 300 DPI, то на выходе мы получим фотографию с размерами 17×13 сантиметров. Если же напечатать фото B, то оно будет иметь размеры 19×14 сантиметров. Та же тенденция будет наблюдаться и при выводе данных изображений на экран монитора. Фото B займет на дисплее большие размеры, чем фото A.

Здесь вы можете наблюдать разность в количестве пикселей на единицу площади. Как видите, несмотря на одинаковый размер, изображение справа будет выглядеть точнее, чем слева, так как PPI второй картинки больше.

Отсюда следует любопытный вывод — разрешение в чистом виде не является мерой точности и качества изображения, оно лишь формирует конечные размеры, при которых картинка будет иметь наивысшую детализацию. Но, учитывая тот факт, что людям удобней разглядывать более крупные изображения, условно мы можем отнести значение данной характеристики к основному при описании степени детализации.

Вот наглядный пример, показывающий, как при одинаковом размере, но разном разрешении будут выглядеть изображения при печати.

Настала пора познакомиться с принципом определения размера пикселя в 1 см.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Перед тем, как познакомиться с вышеописанными терминами и закономерностями, вы, наверняка, были озабочены лишь одним вопросом — количества пикселей в 1 см. Теперь же вы понимаете, что количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение — это не фиксированная величина. А зависит она от размеров самого пикселя, более того, она является переменной, если говорить о выводе картинки на плоский носитель.

Ну а как определить размеры пикселя? На самом деле, данный вопрос является очень каверзным. Ведь такого понятия как «размер пикселя» не существует. Пиксель не является какой-то независимой величиной — это часть связи между разрешением экрана, физическим и пиксельным размером данного дисплея. Любые свойства пикселя задаются устройством, в котором происходит обработка изображения. Но, именно отсюда, из данного определения вытекает формула, которая позволяет определить количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение PPI:

P/U=R, где P — пиксельный размер экрана, U — физический размер экрана и R — количество пикселей, приходящихся на один дюйм.

К примеру, один из экранов Mac Cinema Display 27 от компании Apple обладает физической шириной в 23.5 дюйма, пиксельная ширина его равна 2560. Исходя из этих данных мы можем вычислить плотность пикселей на дюйм:

2560/23.5=109 пикселей приходится на один дюйм данного дисплея. Давайте попробуем перевести эту величину в сантиметры:

1 дюйм = 2.54 см, следовательно, 109/2.54 = 42 пикселя на сантиметр, так мы рассчитали, сколько пикселей в одном сантиметре данного экрана.

На рисунке представлены различные степени плотности изображений, по которым можно ориентироваться в плане создания оптимальной по разрешению фотографии.

Формула № 2 для вычисления PPI

Существует альтернативная формула, позволяющая также определить PPI. Для этого нам нужно знать диагональ экрана:

[√W^2+H^2]/D=R, где W — ширина экрана в пикселях, H — высота, а D — диагональ, выраженная в дюймах. Предлагаю применить эту формулу к рассмотренному выше примеру:

• Так как соотношение сторон Mac Cinema Display — 16: 9, а пиксельная ширина 2560, то можем вычислить отсюда высоту дисплея:

(2560/16)*9=1440;

1. Диагональ рассматриваемого нами экрана равна 27 дюймов;
2. Подставим данные значения в формулу и найдем плотность пикселей на дюйм:

[√2560^2+1440^2]/27=109 PPI, то есть те же 42 пикселя на сантиметр.

Используя эти формулы, можно рассчитать, сколько пикселей в одном сантиметре при условии, что фото сделано с помощью цифрового устройства, например, камеры. При печати используется совершенно другое разрешение, которое называется DPI. Используя его, можно рассчитать конечный размер изображения при выводе его на плоский носитель, что может пригодится на практике, к примеру, если вы увлекаетесь фотографией.

Как определить размер фото при печати

Итак, для начала предлагаю рассчитать, сколько пикселей приходится на один сантиметр при выводе изображения на плоский носитель. Как правило, печатающие устройства имеют разрешение 300 DPI. Это означает, что на один дюйм изображения придется 300 точек. Точки и пиксели — это не всегда одно и тоже, потому как некоторые принтеры печатают точки без смешения красок, что требует большего числа точек для того, чтобы отобразить пиксель. Тем не менее знание этого параметра помогает определить размер изображения, выводимого на печать. Для того, чтобы узнать это, используется следующая формула:

X=(2.54*p)/dpi, где x — длина стороны фото, 2.54 — количество сантиметров в одном дюйме, p — пиксельный размер стороны.

К примеру, нам требуется распечатать фотографию с разрешением 2560 x 1440. Разрешение печатающего устройства — 300 dpi. Воспользуемся формулой, чтобы определить размеры плоского носителя, на который будет распечатано данное изображение.

• X = (2.54*2560)/300=21 сантиметр в ширину;
• X = (2.54*1440)/300=12 сантиметров в длину.

Таким образом, размер фотобумаги, требующейся для распечатки данного изображения, должен иметь размеры 21 x 12 см.

Здесь представлены распространенные разрешения экранов и выходные размеры при печати изображений с данными разрешениями. Тут ярко прослеживается взаимосвязь пиксельного размера, DPI и физического размера экрана/матрицы.

3 на 4 см сколько в пикселях?

При распечатке фото используются разные размеры, 3 x 4 см — один из них. Давайте попробуем определить разрешение такого фото в пикселях при его распечатке (разрешение принтера — 300 dpi). Для этого воспользуемся приведенной выше формулой:

x=(2.54*p)/300, отсюда

p1 = (300*2.3)/2.54 = 271 — пиксельная ширина фото;

p2 = (300*4)/2.54 = 472 — пиксельная длина;

Таким образом, в данной фотографии будет содержаться 271*472=127912 пикселей.

Еще одна таблица соотношения пиксельного разрешения, формата листа и физического размера изображения на выходе.

Заключение

С появлением разновидности разрешений, точек, капель и так далее стала возникать путаница в определении плотности пикселей, размере фото и др. Но, приведенные в статье формулы являются актуальными.

Если вы хотите узнать больше информации о DPI и PPI, предлагаю взглянуть вам на видеоролики, раскрывающие содержание данных понятий:

Вконтакте