Colección completa de detalles de píxeles
Los píxeles pueden considerarse unidades o elementos indivisibles dentro de toda la imagen. Indivisible significa que no se puede dividir en unidades o elementos más pequeños. Existe en una unidad de un solo color. Cada imagen de mapa de bits contiene una cierta cantidad de píxeles, que determinan el tamaño de la imagen en la pantalla.
Introducción básica Nombre chino: píxel mbth: píxel Abreviatura china: PIXEL Abreviatura extranjera: PIXEL o PX Definición, principio, valor de píxel, unidad, píxel original, por píxel, subpíxel, megapíxel, píxeles efectivos, interpolación de píxeles, píxeles totales, cámaras digitales, áreas de aplicación, cámaras digitales, píxeles de TV, pintura de píxeles, definición Píxel: se refiere a una de las imágenes representadas por una secuencia de números. En lugar de la entrada original de una imagen que consta de puntos, este punto se denomina píxel. Este principio deriva del concepto de píxeles y de otros conceptos, como vóxeles, elementos de textura y elementos de superficie, que se aplican a otros gráficos por computadora y procesamiento de imágenes. A veces se utilizan puntos para representar píxeles, especialmente para los especialistas en marketing de informática, con mayor frecuencia en términos de DPI (puntos por pulgada). Se puede decir que los píxeles son píxeles en una imagen visible (como una página impresa), o píxeles representados por señales electrónicas, o píxeles representados por números, o píxeles en un monitor, o píxeles (elementos fotosensibles) en una cámara digital). Esta lista podría ampliarse con muchos otros ejemplos, con sinónimos más precisos según el contexto, como píxel, punto de muestra, byte, bit, punto, punto, superconjunto, triplete, conjunto de bordes, ventana, etc. También podemos hablar de píxeles de manera abstracta, especialmente cuando usamos píxeles como medida de resolución (también llamada resolución, lo mismo a continuación), como 2400 píxeles por pulgada o 640 píxeles por línea. Aunque la resolución tiene una definición más específica, la cantidad de píxeles de una imagen a veces se denomina resolución de imagen. Cuantos más píxeles se utilicen para representar una imagen, más parecido será el resultado a la imagen original. Los píxeles se pueden representar mediante un solo número, como una cámara digital de "0,3 megapíxeles", que tiene una capacidad de 300.000 píxeles, o mediante un par de números, como "pantalla de 640x480", que significa 640 píxeles horizontalmente y 640 píxeles verticalmente. 480 píxeles (como una pantalla VGA), entonces su total es 640x480 = 307.200 píxeles. Los puntos de muestreo de color de las imágenes digitales (como los archivos JPG comúnmente utilizados en páginas web) también se denominan píxeles. Debido a los diferentes tipos de monitores de computadora, es posible que estos no se correspondan uno a uno con ciertas áreas de los píxeles de la pantalla. En esta zona claramente diferenciada, los puntos del archivo de imagen están más cerca de los elementos de textura. En programación informática, una imagen compuesta de píxeles se denomina mapa de bits o imagen rasterizada. El término ráster proviene de la tecnología de televisión analógica, donde las imágenes de mapas de bits se pueden utilizar para codificar imágenes digitales y algunos tipos de arte generado por computadora. En pocas palabras, un píxel es el valor numérico de un punto en una imagen. Los puntos se dibujan en líneas y las líneas se dibujan en superficies. Por supuesto, la claridad de una imagen está determinada por algo más que los píxeles. Valor de píxel El píxel mencionado en la cámara en realidad se refiere al píxel máximo. El píxel es la unidad de resolución y este valor de píxel es solo la resolución máxima efectiva admitida por la cámara. 300.000 640×480 500 800×600 800 1024×768 5” (3,5×5 pulgadas) 13.000 1280×960 6” (4×6 pulgadas) 2.000.000 1600×. 5 pulgadas (3,5 x 5 pulgadas) 365438+ millones 2048 x 1536 10 pulgadas (8 x 10 pulgadas) 7 pulgadas (5 x 7 pulgadas) 4,3 millones 2400 x 1800 65438+. 0920 12" (10 x 12 pulgadas) 8" (6 x 8 pulgadas) 6 millones 3000 x 2000 14" (11 x 14 pulgadas) 10" (8 x 10 pulgadas) 114 080 x 2720 20” (16×20 pulgadas) 12” (24 pulgadas) 14” (11×14 pulgadas) y superiores están todos en unidades. Cuando el tamaño de la imagen está en píxeles, debemos especificar su resolución fija para convertir el tamaño de la imagen al tamaño real. Por ejemplo, la resolución de las imágenes más utilizadas en las páginas web es 72, es decir, 7265438 píxeles por pulgada + 0 pulgadas es igual a 2,54 centímetros. Luego, mediante la conversión, podemos obtener que por centímetro es igual a 28 píxeles; es una imagen con una longitud de 15x15 cm, igual a la longitud de 420*420 píxeles DPI puntos por pulgada Líneas LPI por pulgada PPI píxeles por pulgada Píxeles sin formato Debido a que la resolución de la mayoría de los monitores de computadora se puede ajustar mediante el sistema operativo de la computadora, la resolución de la mayoría de los monitores de computadora se puede ajustar mediante el sistema operativo. La resolución de píxeles del monitor puede no ser una métrica absoluta. Los monitores LCD modernos tienen resolución nativa por diseño, lo que representa una combinación perfecta entre píxeles y tripletes. Los tubos de rayos catódicos también utilizan tripletes de fósforo rojo, verde y azul, pero no coinciden con el. píxeles de la imagen, por lo que no se puede comparar con los píxeles. Para este tipo de monitor, la resolución nativa puede producir las imágenes más finas, pero como el usuario puede ajustar la resolución, el monitor debe poder mostrar otras resoluciones en la pantalla LCD. Esto se logra ajustando el remuestreo, lo que a menudo hace que la pantalla se vea rota o borrosa.
Por ejemplo, un monitor con una resolución nativa de 1280×1024 se verá mejor con una resolución de 1280×1024. El uso de varios tripletes físicos para representar un píxel también puede mostrar 800 × 600, pero es posible que no muestre completamente 1600 × 65434. Los píxeles pueden ser rectangulares o cuadrados. Hay un número llamado relación de aspecto, que indica cuántos píxeles hay. Por ejemplo, una relación de aspecto de 1,25:1 significa que el ancho de cada píxel es 1,25 veces su altura. Los píxeles de los monitores de computadora suelen ser cuadrados, pero los píxeles utilizados en las imágenes digitales tienen una relación de aspecto rectangular, como los utilizados en PAL y NTSC, variantes del estándar de imágenes digitales CCIR 601 y los formatos de pantalla ancha correspondientes. Cada píxel de una imagen monocromática tiene su propio nivel de gris. 0 normalmente significa negro y el valor máximo suele significar blanco. Por ejemplo, en una imagen de 8 bits, el número máximo sin signo es 255, por lo que es un valor blanco. En una imagen en color, cada píxel se puede representar por su tono, saturación y brillo, pero generalmente se representa por la intensidad del rojo, verde y azul (ver RGB). La cantidad de colores diferentes que puede expresar un píxel depende de la cantidad de bits por píxel (BPP). Este número máximo se puede encontrar tomando la profundidad de color cuadrática. Por ejemplo, los valores comúnmente utilizados para fotografías de cinco megapíxeles son: 8 bpp[2^8 = 256; (256 colores)]; 16 bpp[2^16=65536 (65536 colores, llamado color alto)]; 24 bpp[2 ^24=16777216; (16,777,216 colores, llamado color verdadero)]; 48 bpp[2^48=281474976710656; Los gráficos de 256 colores o menos generalmente se almacenan en la memoria de video en formato bloque o plano, donde cada píxel en la memoria de video es un valor de índice en una matriz de colores llamada paleta. Por lo tanto, estos patrones a veces se denominan patrones indexados. Aunque sólo hay 256 colores a la vez, estos 256 colores se seleccionan de una paleta mucho más grande, generalmente 16 billones de colores. Puede lograr efectos animados cambiando los valores de color en la paleta. Los logotipos de 95 (Windows 95 y 98 (Windows 98) son probablemente los ejemplos más famosos de este tipo de animación. Para profundidades superiores a 8 bits, los números son la suma de los tres números componentes (rojo, verde, azul). 16 bits Las profundidades generalmente se dividen en rojo de 5 bits, azul de 5 bits y verde de 6 bits (el ojo es más sensible al verde). La profundidad de 24 bits suele ser de 8 bits por componente. En algunos sistemas, la profundidad de 32 bits también lo es. Opcional: esto significa que los píxeles de 24 bits tienen 8 dígitos adicionales para describir la transparencia. En los sistemas más antiguos, 4bpp (16 colores) también era común para el texto rasterizado y las visualizaciones cuando el archivo de imagen se mostraba en la pantalla. tienen mayor profundidad de color que otros. Por ejemplo, el formato GIF tiene una profundidad máxima de 8 bits, mientras que los archivos TIFF pueden manejar colores de 48 bits, por lo que esta profundidad se suele utilizar para aplicaciones profesionales especiales como escáneres e impresoras de películas. El archivo se dibuja en la pantalla a una profundidad de 24 bits. Una cámara puede utilizar una resolución de 2048 x 1536 píxeles, es decir, "31 millones de píxeles" (2048 × 1536 = 3145728 subpíxeles). Los sistemas de adquisición de imágenes no pueden mostrar o percibir diferentes canales de color en el mismo punto. Este problema generalmente se resuelve con múltiples subpíxeles. Un subpíxel maneja un canal de color de 800 vatios y 16 GB de memoria. Por ejemplo, las pantallas LCD generalmente dividen cada píxel en tres. subpíxeles. La mayoría de las pantallas LED dividen cada píxel en 4 subpíxeles; uno para el rojo y dos para el verde, uno es azul. La mayoría de los sensores de las cámaras digitales también usan subpíxeles y lo hacen a través de filtros de color (los monitores CRT también usan el rojo). , puntos de fósforo verde y azul, pero no están alineados con los píxeles de la imagen, por lo que no pueden denominarse subpíxeles). Para sistemas con subpíxeles, existen dos enfoques diferentes: puede ignorar los subpíxeles y tratar los píxeles como los elementos de imagen más pequeños accesibles. o puede incluir subpíxeles en los cálculos de renderizado, lo que requiere más tiempo de análisis y procesamiento, pero puede proporcionar mejores imágenes en algunos casos. Este último método se utiliza para aumentar la resolución aparente de las pantallas en color, que utiliza la geometría de píxeles para manipular los subpíxeles individualmente. es más eficaz en pantallas planas con resolución nativa (ya que la geometría de píxeles de dichas pantallas suele ser fija y conocida). Es una forma de suavizado y se utiliza principalmente para mejorar la visualización del texto ClearType de Microsoft. Windows XP, es un ejemplo de esta tecnología. Megapíxel Un megapíxel es un millón de píxeles y se utiliza comúnmente para representar la resolución utilizada por las cámaras digitales en píxeles ultra altos. Un dispositivo electrónico fotosensible, ya sea un dispositivo de carga acoplada (CCD) o un. El sensor CMOS registra el nivel de gris de cada píxel. En la mayoría de las cámaras digitales, el CCD utiliza una serie de filtros de color, en forma de conjunto de filtros Bayer, de áreas verdes y azules, para que el píxel fotosensible pueda registrar el nivel de gris. de un solo color primario. La cámara interpola la información de color de los píxeles adyacentes, un proceso llamado demostración, para crear la imagen final.
Por tanto, la resolución de color final de una imagen de X megapíxeles en una cámara digital puede ser sólo una cuarta parte de la resolución de la misma imagen en un escáner. Por tanto, las imágenes de objetos azules o rojos tienden a ser más borrosas que las imágenes de objetos grises. Los objetos verdes aparecen menos borrosos porque al verde se le asignan más píxeles (porque el ojo es sensible al verde). Véase [1] para una discusión detallada. Como novedad, Foveon X3 CCD utiliza un sensor de imagen de tres capas para detectar la intensidad roja, verde y azul de cada píxel. Esta estructura elimina la necesidad de despejar, eliminando así el alias de imagen asociado, como el color borroso en los bordes de alto contraste. Píxeles efectivos En primer lugar, debemos comprender que el valor de píxel real de una fotografía digital es diferente del valor de píxel del sensor. Tomando como ejemplo un sensor típico, cada píxel tiene un fotodiodo, que representa un píxel en la foto. Por ejemplo, el sensor de una cámara digital de 5 megapíxeles puede generar una imagen con una resolución de 2560 x 1920; de hecho, este valor sólo equivale a 4,9 millones de píxeles efectivos. Otros píxeles que rodean al píxel activo son responsables de otras tareas, como decidir "qué es negro". Muchas veces, no todos los píxeles del sensor están disponibles. Interpolación de píxeles En términos generales, cada píxel en una ubicación diferente del sensor constituye cada píxel de la imagen. Por ejemplo, una fotografía de 5 megapíxeles se obtiene midiendo y procesando la luz que entra al obturador a través de los 5 millones de píxeles del sensor (los demás píxeles, excepto los efectivos, sólo son responsables del cálculo). Pero a veces podemos ver una cámara digital como esta: ¡solo tiene 3 millones de píxeles, pero puede producir fotografías de 6 millones de píxeles! De hecho, no hay nada falso aquí, es solo que la cámara calcula e interpola basándose en la medición de 3 megapíxeles del sensor para aumentar la cantidad de píxeles en la foto. Cuando los fotógrafos toman fotografías en formato JPEG, la calidad de imagen de esta "ampliación en la cámara" será mejor que la ampliación de nuestra computadora, porque la "ampliación en la cámara" se completa antes de que la imagen se comprima al formato JPEG. Los fotógrafos con experiencia en el procesamiento de fotografías digitales saben que ampliar imágenes JPEG en una computadora hará que la imagen sea más rápida, más detallada y más fluida. Aunque la calidad de la imagen interpolada de una cámara digital es mejor que la salida normal de los píxeles del sensor, el tamaño del archivo de la imagen interpolada es mucho mayor que la imagen de salida normal (por ejemplo, 3 millones de píxeles del sensor se interpolan en 6 millones de píxeles, y la imagen final ingresada en la tarjeta de memoria es de 6 millones de píxeles). Por tanto, los píxeles elevados obtenidos mediante interpolación no parecen tener mucho mérito. De hecho, utilizar la interpolación es como utilizar el zoom digital: no puede crear detalles que los píxeles originales no pudieron registrar. El total de píxeles del CCD también es un indicador muy importante. Dado que diferentes fabricantes utilizan diferentes tecnologías, los píxeles nominales del CCD del fabricante no se corresponden directamente con los píxeles reales de la cámara. Por lo tanto, al comprar una cámara digital, es más importante observar los píxeles totales reales de la cámara. En términos generales, si el nivel total de píxeles alcanza unos 3 millones, puede cumplir con aplicaciones generales. Generalmente, los productos con 2 millones de píxeles y 654,38+0 millones de píxeles también pueden satisfacer un uso de gama baja. Por supuesto, las cámaras digitales con mayor cantidad de píxeles pueden producir fotografías de mayor calidad y algunas empresas han comenzado a lanzar cámaras digitales normales con 2200 píxeles. Cámaras digitales El desarrollo y los cambios de las cámaras digitales son, en cierto sentido, mucho más rápidos de lo que la gente esperaba. A finales de 2007, las cámaras de alta resolución habían llegado a manos de los consumidores comunes y corrientes. Por ejemplo, el precio de una cámara de 8 megapíxeles no es muy elevado. Los píxeles pueden ser 3.264×2.448 = 7.990.272. Campos de aplicación Los píxeles de las cámaras digitales son el indicador más importante para medir cámaras digitales. El máximo de 865438+ megapíxeles se refiere a la resolución de una cámara digital. Determinado por el número de elementos fotosensibles en el sensor fotoeléctrico de la cámara, un elemento fotosensible corresponde a un píxel. Por tanto, cuanto más grandes sean los píxeles, más elementos fotosensibles y el coste correspondiente. La calidad de imagen de una cámara digital está determinada en parte por los píxeles. Cuando superan un cierto tamaño, simplemente compararlos en píxeles no tiene sentido. Los píxeles de las cámaras digitales monoculares convencionales rondan los 10.000, pero 5 millones de píxeles son suficientes para fotografía normal y uso doméstico, porque la resolución de pantalla que utilizamos es limitada, generalmente entre 1024×768 y 1920×65438+. La calidad de la imagen depende principalmente del tamaño y la calidad de la lente y el sensor de la cámara. Cuanto más grandes sean los píxeles, mayor será la resolución de la foto y mayor será el tamaño imprimible. Pero las primeras cámaras digitales tenían todas menos de 654,38+0 millones de píxeles. A partir de la segunda mitad de 1999, los productos de 2 megapíxeles se han convertido gradualmente en la corriente principal del mercado. (Los teléfonos móviles generalmente tienen 2 millones de píxeles y las cámaras digitales comunes generalmente tienen más de 3 millones de píxeles. En la tendencia de desarrollo actual de las cámaras digitales, los píxeles son como la frecuencia principal de la CPU de una PC y tiene un impulso cada vez mayor. De hecho, Desde la perspectiva de la clasificación del mercado, parece que para los productos populares, teniendo en cuenta el factor de rentabilidad, cuanto más grandes sean los píxeles, mejor. Después de todo, los productos de 2 megapíxeles ya pueden satisfacer la mayoría de las aplicaciones de los consumidores comunes. Además, la mayoría de los fabricantes buscan cámaras digitales de alta gama. Al mismo tiempo, los productos de megapíxeles más populares siguen siendo los que tienen la mayor salida. Además, vale la pena señalar que las cámaras dedicadas de alto nivel tienen productos con más de 100 millones de píxeles. que los productos de cámaras digitales actuales se dividen nominalmente en píxeles CCD y píxeles CCD, para los píxeles optimizados por software, este último es mucho mayor que el primero. Por ejemplo, una determinada marca de cámaras digitales masivas tiene un píxel CCD de 2,3 millones. los píxeles después de la optimización del software pueden alcanzar los 3,3 millones.
Los píxeles de las cámaras digitales se dividen en el número máximo de píxeles y el número efectivo de píxeles. El nombre en inglés del píxel máximo es Maximum Pixels, y el llamado píxel máximo se obtiene mediante interpolación. La operación de interpolación utiliza el chip DSP instalado en la cámara digital. Cuando es necesario ampliar la imagen, se utilizan la interpolación del vecino más cercano, la interpolación lineal y otros métodos de operación para agregar los píxeles que deben agregarse después de ampliar la imagen. La calidad de la imagen obtenida después de la interpolación no se puede comparar con la imagen fotosensible real. Algunos comerciantes en el mercado marcarán "Se pueden lograr XXX píxeles mediante interpolación de hardware". Este es el mismo principio. Sin embargo, en términos de calidad y sensibilidad de la imagen, las fotos tomadas con el máximo de píxeles no son tan claras como las tomadas con píxeles efectivos. . El píxel máximo también se refiere directamente al píxel del dispositivo fotosensible CCD/CMOS. Para aumentar las ventas, algunas empresas sólo promocionan el máximo de píxeles de las cámaras digitales. Cuando configura la resolución de imagen de su cámara digital, ésta captura imágenes con la resolución de píxeles más alta. Sin embargo, los usuarios deben tener en cuenta que este es un valor obtenido mediante cálculos internos de una cámara digital, y la pérdida de calidad de imagen será muy evidente al imprimir fotografías. Píxeles efectivos El nombre en inglés de píxeles efectivos es píxeles efectivos. A diferencia del número máximo de píxeles, el número efectivo de píxeles se refiere al valor de píxel que realmente participa en las imágenes fotosensibles. El valor del píxel más alto es el píxel real del dispositivo fotosensible. Estos datos generalmente incluyen la parte que no genera imágenes del dispositivo fotosensible, mientras que el píxel efectivo es el valor convertido con el aumento del zoom de la lente. Tomando como ejemplo el DiMAGE7 de Minolta, su CCD tiene 5,24 millones de píxeles (5,24 megapíxeles). Dado que algunos CCD no participan en la generación de imágenes, los píxeles efectivos son sólo 4,9 millones. Las imágenes digitales generalmente se almacenan en píxeles y cada píxel es la unidad más pequeña de una imagen digital. Cuanto más grandes sean los píxeles, mayor será el área de la imagen. Para aumentar el área de la imagen, si no entra más luz en el dispositivo fotosensible, la única forma es aumentar el área de los píxeles, lo que puede afectar la nitidez y claridad de la imagen. Por lo tanto, cuando el área de píxeles permanece sin cambios, una cámara digital puede obtener los píxeles de imagen más grandes, que son píxeles efectivos. Cuando los usuarios compran cámaras digitales, normalmente ven a los comerciantes anunciando "el máximo de píxeles alcanza XXX" y "los píxeles efectivos alcanzan XXX". ¿Cómo deben elegir los usuarios? Al elegir una cámara digital, preste atención al número efectivo de píxeles de la cámara digital. El valor del número efectivo de píxeles es la clave para determinar la calidad de la imagen. Píxeles de TV Las funciones de los píxeles de TV en el sistema de TV son: (1) Determinar la claridad de la imagen. Cuanto menor sea la división de píxeles, más píxeles totales habrá en la imagen y más clara será la imagen. (2) Facilitar la transmisión televisiva de imágenes. La información de la imagen se puede extraer punto por punto mediante escaneo y convertirla en señales eléctricas transmisibles. (3) Conveniente para imágenes de TV. Independientemente de la forma de la imagen, los puntos de la imagen se pueden restaurar punto por punto mediante escaneo. Pintura de píxeles Los píxeles en realidad están formados por muchos puntos. El "pixel art" del que estamos hablando aquí no es una imagen de mapa de bits correspondiente a una imagen vectorial, sino una imagen con un estilo gráfico. Este estilo de imágenes enfatiza contornos claros, colores brillantes y las formas de las imágenes de píxeles a menudo parecen dibujos animados, por lo que muchos amigos las adoran. Este método de creación de pixel art casi no utiliza alias para dibujar líneas suaves, por lo que se utiliza con frecuencia. formato gif y las imágenes suelen aparecer en forma dinámica. Sin embargo, debido a su proceso de producción especial, es difícil garantizar el estilo si el tamaño de la imagen se cambia a voluntad. La gama de aplicaciones de la pintura de píxeles es bastante amplia, desde las imágenes de las consolas rojas y blancas de la familia FC que jugaba cuando era niño hasta la consola portátil GBA de hoy; desde las imágenes de teléfonos móviles en blanco y negro hasta las computadoras portátiles a todo color de hoy; A los que nos enfrentamos todos los días están llenos de iconos de píxeles para diversos programas. Hoy en día, la pintura de píxeles se ha convertido en un arte que nos impacta profundamente a ti y a mí.