¿Cómo convertir tamaño y píxeles?
Un píxel generalmente se considera la muestra completa más pequeña de una imagen. Esta definición es muy contextual. Por ejemplo, podemos decir que un píxel en una imagen visible (como una página impresa) es un píxel representado por una señal electrónica, un píxel representado por un número, un píxel en un monitor o un píxel en una cámara digital ( un elemento sensible a la luz). A esta lista se podrían añadir muchos otros ejemplos. Dependiendo del contexto, existen algunos sinónimos más precisos, como píxel, punto de muestra, byte, bit, punto, blob, superconjunto, triplete, conjunto de bordes, ventana, etc. También podemos hablar de píxeles de forma abstracta, especialmente cuando utilizamos píxeles como medida de resolución, como 2400 píxeles por pulgada (ppi) o 640 píxeles por línea. A veces, los puntos se utilizan para representar píxeles, especialmente por parte de los especialistas en marketing de informática, por lo que a veces ppi se escribe como DPI (puntos por pulgada).
Cuantos más píxeles se utilicen para representar una imagen, más parecido será el resultado a la imagen original. Aunque la resolución tiene una definición más específica, la cantidad de píxeles de una imagen a veces se denomina resolución de imagen. Los píxeles se pueden representar mediante un solo número, como una cámara digital de "3 megapíxeles", que tiene una capacidad de 3 millones de píxeles, o mediante un par de números, como un "monitor de 640 × 480", que tiene 640 píxeles horizontales. y 480 píxeles verticales (como un monitor VGA), por lo que su total es 640 × 480 = 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. Dependiendo del monitor de su computadora, es posible que estos píxeles no tengan una correspondencia uno a uno con 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. Los rásteres alguna vez se originaron a partir de la tecnología de televisión analógica. Las imágenes de mapa de bits se pueden utilizar para codificar imágenes digitales y algunos tipos de arte generado por computadora.
Píxeles sin formato y lógicos
Debido a que la resolución de la mayoría de los monitores de computadora puede ajustarse mediante el sistema operativo de la computadora, es posible que la resolución de píxeles del monitor no sea una medida absoluta.
Los monitores LCD modernos tienen resolución nativa por diseño, lo que representa una combinación perfecta entre píxeles y tríadas. Los tubos de rayos catódicos también utilizan tripletes fluorescentes rojos, verdes y azules, pero no coinciden con los píxeles de la imagen, por lo que no se pueden comparar con los píxeles.
Para este tipo de pantalla, la resolución nativa produce las imágenes más detalladas. Pero como el usuario puede ajustar la resolución, el monitor debe poder mostrar otras resoluciones. Se debe lograr una resolución no nativa ajustando el remuestreo en la pantalla LCD, utilizando un algoritmo de interpolación. Esto tiende a hacer 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 brillo. 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 las imágenes en color, cada píxel se puede representar por su tono, saturación y brillo, pero normalmente se representa por la intensidad del rojo, verde y azul (ver rojo, verde y azul).
Bits por píxel
El número de colores diferentes que puede expresar un píxel depende del número de bits por píxel (BPP).
Este número máximo se puede encontrar tomando la cuadrática de profundidad de color. Por ejemplo, los valores comunes son:
8 bpp[28 = 256; (256 colores)];
16 bpp[216 = 65536; ) ];
24 pb[224 = 16777216; (16, 777, 216 colores, llamados colores verdaderos)];
48 pb[248 = 281474976710656; 976, 710, 656 colores, utilizados por muchos escáneres profesionales).
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 Windows 95 y 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 números de los tres componentes (rojo, verde, azul). La profundidad de 16 bits generalmente se divide en 5 bits rojos, 5 bits azules y 6 bits verdes (los ojos son más sensibles al verde). La profundidad de 24 bits suele ser de 8 bits por componente. En algunos sistemas, la profundidad de 32 bits también es opcional: esto significa que los píxeles de 24 bits tienen 8 dígitos adicionales para describir la transparencia. En sistemas más antiguos, también es común 4bpp (16 colores).
Cuando se muestra un archivo de imagen en la pantalla, el número de bits por píxel puede diferir para el texto rasterizado y las pantallas. Algunos formatos de archivos de imágenes rasterizadas 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 píxeles de 48 bits. Ningún monitor puede mostrar colores de 48 bits, por lo que esta profundidad se utiliza normalmente en aplicaciones profesionales especiales, como escáneres de películas e impresoras. Este archivo se dibuja en la pantalla a una profundidad de 24 bits.
Subpíxeles
Por diferentes motivos, muchos monitores y sistemas de adquisición de imágenes no pueden mostrar o percibir diferentes canales de color en un mismo punto. Este problema generalmente se resuelve con múltiples subpíxeles, cada uno de los cuales procesa un canal de color. Por ejemplo, las pantallas LCD suelen dividir cada píxel en 3 subpíxeles en dirección horizontal. La mayoría de las pantallas LED dividen cada píxel en 4 subpíxeles; uno rojo, uno verde y dos azules. La mayoría de los sensores de las cámaras digitales también utilizan subpíxeles y lo hacen a través de filtros de color. (Los monitores CRT también utilizan puntos de fósforo rojo, verde y azul, pero no están alineados con los píxeles de la imagen, por lo que no pueden denominarse subpíxeles).
Para sistemas con subpíxeles, hay dos formas diferentes de manejarlos: puede ignorar los subpíxeles y tratarlos como los elementos de imagen más pequeños accesibles, o puede incluir los 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. Esta técnica, llamada representación de subpíxeles, utiliza la geometría de píxeles para manipular los subpíxeles individualmente y es más eficaz para pantallas planas con resolución nativa (porque la geometría de píxeles de dichas pantallas suele ser fija y conocida). Esta es una forma de suavizado y se utiliza principalmente para mejorar la visualización del texto. ClearType de Microsoft, disponible en Windows XP, es un ejemplo de esta tecnología.
Megapíxeles
Un megapíxel es un millón de píxeles, normalmente utilizado para indicar la resolución de una cámara digital. Por ejemplo, una cámara puede utilizar una resolución de 2048×1536 píxeles, a menudo denominada "31 millones de píxeles" (2048×1536 = 3145728).
Digital utiliza continuamente componentes electrónicos fotosensibles, ya sean dispositivos de carga acoplada (CCD) o sensores CMOS, para registrar el nivel de brillo de cada píxel. En la mayoría de las cámaras digitales, el CCD utiliza una determinada disposición de filtros de color. Hay tres áreas de rojo, verde y azul en el conjunto del filtro Bayer, de modo que los píxeles fotosensibles puedan registrar el brillo de un único color primario. La cámara interpola la información de color de los píxeles vecinos, 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 las intensidades de rojo, 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.
Conceptos similares
Varios otros conceptos se derivan del concepto de píxeles, como vóxeles, elementos de textura y elementos de superficie, utilizados en otras aplicaciones de procesamiento de imágenes y gráficos por computadora.
Píxeles de las cámaras digitales
Los píxeles son el indicador más importante de una cámara digital. Pixel 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 por los píxeles. Cuanto más grandes sean los píxeles, mayor será la resolución de la fotografía y mayor será el tamaño de impresión sin reducir la calidad de impresión. 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. La tendencia actual de desarrollo de las cámaras digitales, los píxeles son como la frecuencia principal de la CPU de una PC, y está ganando impulso.
De hecho, desde la perspectiva de la clasificación del mercado, para productos populares, teniendo en cuenta el factor rentabilidad, cuanto más grandes sean los píxeles, mejor. Después de todo, los productos de 2 millones de píxeles ya pueden satisfacer la mayoría de las aplicaciones de los consumidores comunes. Debido a esto, si bien la mayoría de los fabricantes buscan píxeles altos en cámaras digitales de alta gama, los productos populares de megapíxeles siguen siendo los más producidos. Las cámaras digitales profesionales tienen productos con más de 100 millones de píxeles. Con el avance de la tecnología de fabricación de CCD (chip de imagen) y una mayor reducción de costos, los productos de 3 megapíxeles pronto se convertirán en la corriente principal del mercado de consumo.
Además, llama la atención de los consumidores que los productos de cámaras digitales actuales se dividen nominalmente en píxeles CCD y píxeles optimizados por software, siendo estos últimos mucho más altos que los primeros. Por ejemplo, una determinada marca de cámara digital masiva tiene un CCD de 2,3 millones de píxeles, pero los píxeles después de la optimización del software pueden llegar a 3,3 millones.
Pintura de píxeles
Los píxeles en realidad están compuestos de muchos puntos.
El "pixel art" del que estamos hablando aquí no es una imagen de matriz de puntos correspondiente a una imagen vectorial, sino una imagen de estilo icono. 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.
El método para crear imágenes de píxeles rara vez 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 pintura de píxeles se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde las imágenes de las consolas rojas y blancas del FC Home que jugaba cuando era niño hasta las consolas portátiles GBA de hoy, desde las imágenes de teléfonos móviles en blanco y negro hasta las completas de hoy; -Computadoras de mano en color; incluso las imágenes que enfrentamos todos los días Las computadoras también están llenas de íconos de píxeles de varios programas. Hoy en día, la pintura de píxeles se ha convertido en un arte que nos impacta profundamente a ti y a mí.
Valor de píxeles efectivo
En primer lugar, debe quedar claro que el valor de píxeles real de una fotografía digital es diferente del valor de píxeles 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. Sony F505V es uno de los casos clásicos. El sensor de la Sony F505V tiene 3,34 millones de píxeles, pero puede generar de forma inteligente hasta 1.856 x 1.392 o 2,6 millones de píxeles. La razón fue que Sony colocó un nuevo sensor que era más grande que el anterior en sus entonces antiguas cámaras digitales, lo que resultó en que el sensor fuera demasiado grande y la lente original cubriera completamente cada píxel del sensor.
Por lo tanto, las cámaras digitales utilizan el principio de que el valor de píxeles del sensor es mayor que el valor de píxeles efectivo para generar imágenes digitales. En el mercado actual, que busca constantemente píxeles altos, los fabricantes de cámaras digitales a menudo apuntan a píxeles de sensor numéricos más altos en sus anuncios, en lugar de reflejar los píxeles efectivos de la claridad de imagen real.
Interpolación de píxeles del sensor
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 en JPEG. formato de. 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 decir, 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.
Píxeles totales de CCD
Los píxeles totales de CCD también son 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 píxeles más altos pueden producir fotografías de mayor calidad. Ahora algunas empresas han comenzado a lanzar cámaras digitales normales con 600 millones de píxeles.