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.
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:
R=P/L, где
- 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.
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.
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
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.
Как недостатки человеческого зрения помогают военным?
Ученые идут на различные оптические уловки, чтобы максимальным образом скрыть бойца, который движется к поставленной ему цели. И форма пиксель – это не просто пятна на одежде, все сделано таким образом, чтобы мозг воспринимал и интерпретировал картинку как часть пейзажа.
Визуализированная хитрость стала хитом – изучались особенности восприятия глазами человека оттенков, детально изучалась наука цветов, разрабатывались особенности разбития контура частей тела в области коленей, голеностопов, запястий.
Современная форма шьется из натуральных прочных тканей с учетом климатических особенностей и условиями несения службы. Когда предстоит длительное время пребывать на открытом воздухе, подвергаться воздействию неблагоприятных погодных условий, именно военная форма пискель способна не только скрыть, но и защитить военного.
Популярно приобретение подобного камуфляжа и для охраны, военных подразделений, любителей активного отдыха. Подобного рода военно-полевая форма становится образцом качественной, незаменимой амуниции. Ее преимущества:
- возможность переносить большие нагрузки;
- надежность;
- высокое качество;
- защита от неблагоприятных погодных условий;
Определение количества пикселей в 1 сантиметре
Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.
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.
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.
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:
- 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.
- BtW (Black to white) — время включения из состояния полного бездействия.
- 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.
Форма пискель – с чего все начиналось?
Еще более сотни лет назад военными впервые начала применяться специальная одежда, имеющая особую раскраску и изготавливаемая из специальных прочных тканей. Наиболее примитивные разновидности камуфляжа применялись во время Первой мировой войны
Уже тогда обращалось внимание на то, что солдату важно максимальным образом остаться незамеченным, при этом, не теряя бдительности и свободы движений
Далее на протяжении длительного времени подход к созданию «лучшего маскировочного костюма» менялся, ученые искали ту особую, «идеальную» ткань, которая бы позволяла бойцу сливаться с окружением в любой местности. Так обычный камуфляж был постепенно вытеснен формой пиксель.
Форма от Юдашкина
Военное руководство страны заявляет, что новая форма, в разработке которой также принял участие известный модельер Валентин Юдашкин, является вовсе не такой плохой, как о ней отзываются все те, кому по долгу службы предписано её носить. Руководство российской армии полагает, что эту форму просто не правильно носят.
«Пиксельная» форма от Юдашкина
Тем не менее, существуют определенные жалобы со стороны солдат, которые мы здесь опишем.
Прочность
Солдаты, которые непосредственно носят эту форму и застали прежнюю, в один голос уверяют, что новая форма стала значительно менее прочной. Материал значительно более тонкий, намного быстрее рвется и изнашивается, а также очень быстро выцветает после уже нескольких стирок.
Швы
Швы на новой форме выполнены значительно хуже. Они норовят расползтись в любой удобный для них и неудобный для бойца момент. То есть за целостность карманов, зоны подмышек и прочих элементов формы, где существует определенное натяжение, теперь стоит переживать, поскольку швы в этих местах ползут. Это связывают с более низким качеством используемых ниток. Солдатам регулярно приходится подшивать эти места, которые то и дело расползаются
Липучки
Для фиксации погон и карманов в новой форме используются липучки, качество исполнения которых оставляет желать лучшего: мягкая их часть очень быстро расползается и теряет свои крепежные качества. В результате этого липучка попросту перестает держать. Солдаты вынуждены пришивать к карманам пуговыцы, а погоны пришивать туда, где они должны находится.
Пуговицы
Пуговицы, используемые в форме «От Юдашкина» имеют странную особенность: кромка их внутренних перемычек является довольно-таки острой и способна перетирать нитки, которыми они крепятся. Это вынуждает солдат в очередной раз прибегать к постоянному перешиванию пуговиц.
Холод
Новая форма отличается тем, что не имеет такой же высокий и теплый воротник, какой был у старого варианта. Теперь воротник короткий и плохо прикрывает даже шею. Раньше солдать в холодное время мог поднять воротник и защититься от холодного ветра, сейчас же даже в бушлате бойца продувает всеми ветрами. Такая форма пригодна максимум для осени с температурами не ниже -15 по Цельсию. Для более суровых условий, которыми славится наша страна, такая форма пригодна весьма плохо.
Берцы
Ботинки с высокой стенкой и на шнуровке весьма удобны для эксплуатации, но, опять же, только лишь в теплое время года. Для суровых зимних условий они не достаточно утеплены, и ноги в такой обуви замерзают крайне быстро. Солдаты зимой изут возможность носить именно сапоги с портянками вместо этой обуви, поскольку тонкие берцы быстро промерзают даже с зимней стелькой.
Карманы на брюках
На новой форме карманы потеряли значительную часть своего функционала, поскольку теперь располагаются на бедрах. Это выглядит намного более привлекательно с эстетической точки зрения (такой покрой используют многие джинсы и прочие гражданские модели), но главным в военной форме все же должно оставаться удобство. После преодоления препятствий ползком карманы могут просто отваливаться, не выдержав нагрузки.
Погоны
Теперь они находятся не на плечах, как это было раньше, а спереди, на груди и предплечье. Такой образец расположение принят и давно используется в войсках НАТО. Теперь для солдат проблематично определить офицера, находясь сзади от него, поскольку погон они просто физически не видят.
Устав
Устав предполагает единообразное ношение военной формы, но до сих пор не выработано единой модели. В разных частях одежду носят по-разному. Ремень могут носить с брюками, а могут и поверх бушлата. Устав предписывает носить ремень поверх бушлата, но казус в том, что форма от Юдашкина не предназначена для того, чтобы ремень использовали именно таким образом. Более того, в новой форме китель заправляется в брюки! Удивлению солдат нет предела.
Цена
По некоторой информации себестоимость новой формы превышает себестоимость старой в три-четыре раза. Это объясняется тем, что в новой форме используются передовые технологии производства и прочиее инновации вкупе с прогрессивными методиками. Ну, и факт того, что к форме приложил руку именитый кутюрье, тоже, видимо, не прошел стороной вопрос высокой цены.
Эпатажный политик Владимир Жириновский даже выступал с предложениями о том, что Юдашкина необходимо судить за то, что он сделал с военной формой Российской Армии.
В чем секрет популярности формы пиксель?
Если же на костюме изображен крупный рисунок (полосы, пятна), то объект становится менее заметным на фоне других в определенной окружающей среде. Одетого в классический камуфляжный костюм все же можно было увидеть, что не скажешь про форму пиксель. Особенность в том, что все изображения особым образом разбиты на меньшие элементы. Именно благодаря этому находящийся на любом расстоянии неподвижных человек будет неуязвим, потому что незаметен. Когда одетый в цифровой камуфляж отдаляется, мелкие детали сливаются в более крупные.
Актуальна форма пиксель даже в случаях, когда не избежать быстрого передвижения
Именно благодаря мелким фрагментам сосредоточить внимание на бойце практически нереально
Впервые форма пиксель была разработана в США, а далее военные каждой отдельной страны видоизменяли и модифицировали наиболее подходящий для себя вариант.
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!
