Piksel to najmniejsza jednostka obrazu cyfrowego lub grafiki, którą można wyświetlić na wyświetlaczu cyfrowym. Służą one jako budulec obrazów cyfrowych, używanych do wyświetlania wszystkiego, od tekstu po skomplikowaną grafikę i zdjęcia.
Każdy obraz cyfrowy składa się z pikseli, z których każdy reprezentuje pojedynczy punkt koloru – kropkę lub kwadrat – na ekranie. Gęstość pikseli na cal (PPI) określa rozdzielczość; wyższa wartość PPI zapewnia ostrzejszy obraz.
Piksele są ułożone w jednolitej dwuwymiarowej siatce, chociaż różne urządzenia stosują różne wzorce próbkowania. Na przykład ekrany wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD) próbkują trzy kolory podstawowe w siatce schodkowej, podczas gdy aparaty cyfrowe używają bardziej regularnego wzoru siatki.
Piksele odgrywają kluczową rolę w technologii, od obrazowania cyfrowego i interfejsów użytkownika po realistyczną grafikę gier wideo. Są one ważnym elementem podczas tworzenia witryny internetowej, ponieważ umożliwiają wyrównanie elementów na stronie i zdefiniowanie punktów przerwania, co jest istotnym elementem responsywnego projektowania stron internetowych (RWD).
Czym jest piksel?
Piksel, czyli kropka lub kwadrat na ekranie, zazwyczaj zachowuje kwadratowy kształt z równymi odstępami próbkowania w pionie i poziomie. Jednak w formatach takich jak anamorficzny format panoramiczny, piksele mogą wydawać się prostokątne.
Każdy piksel ma unikalny adres logiczny i zazwyczaj składa się z ośmiu lub więcej bitów. W większości urządzeń wysokiej klasy piksele mogą wyświetlać miliony różnych kolorów, co uzyskuje się poprzez mieszanie trzech głównych składowych spektrum kolorów RGB.
Liczba bajtów przydzielonych dla każdej składowej koloru piksela różni się w zależności od używanego systemu kolorów.
Na przykład:
- W 8-bitowych systemach kolorów przydzielany jest jeden bajt na piksel, co ogranicza paletę do 256 kolorów.
- W 24-bitowych systemach kolorów przydzielane są trzy bajty – po jednym na każdy kolor RGB – co pozwala na 16 777 216 wariantów kolorów.
- 30-bitowy system głębokiego koloru przydziela 10 bitów na kolor RGB, co daje 1,073 miliarda wariantów kolorów.
Pomimo tych dużych różnic w kolorach, ludzkie oko rozróżnia do 10 milionów kolorów. Przekroczenie tego zakresu może nie poprawić szczegółowości obrazu i prowadzić do problemów z pasmowaniem kolorów.
Historia piksela
Definicja piksela wywodzi się z połączenia dwóch słów: „obraz” i „element”. Opisuje ona najmniejszy kontrolowany element obrazu cyfrowego na urządzeniu wyświetlającym. Z czasem termin „element obrazu” został skrócony do „piksela” (pix = obraz, el = element) dla wygody i stał się standardowym terminem w obrazowaniu cyfrowym i grafice komputerowej.
Jak działa piksel
W zależności od karty graficznej i monitora, liczba, rozmiar i kombinacja kolorów pikseli różnią się i są mierzone rozdzielczością wyświetlacza. Na przykład rozdzielczość wyświetlacza 1280 x 768 wygeneruje maksymalnie 983 040 pikseli na ekranie.
Rozpiętość rozdzielczości pikseli decyduje również o jakości obrazu; większa liczba pikseli na cal ekranu zapewnia lepszą jakość obrazu. Na przykład zdjęcie o rozdzielczości 2,1 megapiksela zawiera 2 073 600 pikseli, ponieważ ma rozdzielczość 1920 x 1080. Megapiksel odnosi się do miliona pikseli, co oznacza rozdzielczość obrazów cyfrowych rejestrowanych przez aparaty fotograficzne lub wyświetlanych na ekranach.
Fizyczny rozmiar piksela zmienia się w zależności od rozdzielczości wyświetlacza. Przy maksymalnej rozdzielczości odpowiada on rozmiarowi plamki, ale zwiększa się przy niższych rozdzielczościach, ponieważ każdy piksel pokrywa więcej punktów. Może to powodować widoczność pikseli, co prowadzi do „pikselowatego” obrazu. Dodatkowo w każdym pikselu znajdują się subpiksele – mniejsze jednostki w pikselu reprezentujące konkretne kolory – które zwiększają dokładność odwzorowania kolorów i ogólną jakość obrazu.
Przykłady pikseli
Pixel Art: Forma sztuki cyfrowej wykorzystująca ograniczoną liczbę pikseli do tworzenia stylizowanych, nostalgicznych obrazów, nawiązujących do wczesnych gier wideo.
Ekrany smartfonów: Nowoczesne wyświetlacze smartfonów wykorzystują miliony pikseli do tworzenia ostrych i szczegółowych obrazów i filmów.
Ekrany telewizorów: Telewizory wyświetlają obrazy za pomocą pikseli, a modele 4K charakteryzują się rozdzielczością poziomą około 4000 pikseli, co zapewnia wysoką jakość obrazu.