Истории

Что такое пиксели и как из них получаются изображения

Истории
Дарья Сидорова
Дарья Сидорова

Редактор отдела «Истории».

Дарья Сидорова

Каждый пользователь компьютера, смартфона и планшета видел пиксель — или, скорее, миллионы таких элементов. Из них складываются слова и изображения на экранах устройств, и благодаря им вы сейчас читаете это предложение. Что же такое пиксель и как он стал такой важной частью нашей жизни?

Что такое пиксели и как из них получаются изображения

Что такое пиксель

Pixel (пиксель) — сокращение от термина picture element (элемент изображения), придуманного учеными-компьютерщиками в 1960-х годах.

Пиксель представляет собой наименьший компонент электронного или цифрового изображения в любом разрешении. В современных компьютерах он квадратный, но не всегда — это зависит от соотношения сторон дисплея.

Создание пикселя приписывают Расселу Киршу, который в 1957 году изобрел методы цифрового сканирования. В ходе разработки он решил преобразовать светлые и темные области фотографии в сетку из черных и белых квадратов.

.

В 1957 году Рассел Кирш изобрел пиксели, когда сканировал фотографию своего сына. Фото в тексте: Рассел Кирш, Национальный институт стандартов и технологий США

Технически пиксели могли быть любой формы, но самое дешевое и простое решение на тот момент — квадратные точки в двумерной сетке. Последующие пионеры компьютерной графики опирались на работы Кирша, и концепция прижилась.

В дальнейшем некоторые из них, например Элви Рэй Смит, говорили, что пиксель на самом деле не квадратный — в концептуальном и математическом плане его форма более абстрактна и изменчива. И это так. Однако в большинстве современных приложений это цветной квадрат, формирующий большее изображение, подобно плитке в мозаике и стежку в вышивке.

С тех пор пиксели стали опорой цифрового мира. Они отображают визуальные элементы текстовых редакторов, сайтов, видеоигр, телевидения, соцсетей и VR. Сейчас трудно представить жизнь без них.

Растровая и векторная графики

Пиксели — не единственный способ создавать цифровое искусство.

Некоторые пионеры компьютерной графики 1960-х годов, такие как Айвен Сазерленд, один из изобретателей цифрового искусства и VR, в основном работали с каллиграфическими дисплеями, которые сейчас обычно называют векторными. Такие дисплеи представляли компьютерную графику в виде математических линий на аналоговом экране, а не дискретных точек в сетке, как в растровом изображении.

RB.RU готовит большое обновление — и мы хотим учесть пожелания и интересы вас, наших читателей. Если вы готовы поделиться своим мнением об RB.RU, переходите по ссылке, чтобы заполнить короткую анкету.

Сегодня наиболее распространена растровая графика, но векторная, подобная той, что создал Сазерленд, используется в таких форматах файлов, как SVG. В них иллюстрации хранятся в виде математических линий и кривых и могут масштабироваться до любого размера.

Чтобы отображать векторную графику на растровом экране, математические формулы преобразуются в дискретные пиксели. Чем выше плотность пикселей и больше дисплей, тем более плавными выглядят линии.

Как измерить пиксели

Пиксели могут быть любого размера, но по отдельности они бесполезны — с помощью одного много изображений не нарисовать. Их возможности кроются в количестве.

Таким образом, один из самых важных показателей — это количество пикселей в изображении, что называется «разрешением». Чем выше разрешение сетки пикселей, тем больше деталей можно показать.

Если разрешение недостаточно высокое, изображение может выглядеть «пиксельным». Это называют алиасингом (от англ. aliasing) — термином из теории информации, который означает потерю информации из-за низкой частоты дискретизации.

Фото в тексте: Nintendo, Бендж Эдвардс

Посмотрите на картинку с Марио выше. При таком низком разрешении не получится изобразить текстуру ткани и пряди волос. Это и есть алиасинг. Сглаживание (от англ. anti-aliasing) помогает уменьшить этот эффект, смешивая цвета соседних пикселей, чтобы создать иллюзию плавных кривых, переходов и линий.

Для каждого пикселя требуется память. Когда видеоигры только зарождались, компьютерная память стоила дорого, и консоли не могли хранить много пикселей. Именно поэтому старые игры более пиксельные, чем современные.

Тот же принцип применим к цифровым изображениям и видео на компьютерах. При этом со временем разрешение непрерывно растет, поскольку снижается стоимость памяти и видеопроцессоров.

Источник.

Обложка сгенерирована нейросетью Midjourney

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних новостей и событий!

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Почему наши смартфоны тонут в приложениях
  2. 2 Apple WWDC 2023: какие новинки представила компания
  3. 3 9 лучших бесплатных VPN-сервисов для компьютеров и смартфонов
  4. 4 Электронная кожа станет основой носимых устройств будущего
  5. 5 «Подслушивает ли умная колонка? Все может быть». Михаил Бурцев — о голосовых помощниках и будущем разговорного ИИ
FutureFood
Кто производит «альтернативную» еду
Карта