Что измеряется в пикселях

Что измеряется в пикселях

Размер, разрешение и форматы … При чем тут пиксели?

При покупке фотокамеры, вы смотрите на количество мегапикселей? У вас проблемы с обменом фотографиями в Интернете? Ваше фото выглядит некачественно, даже если на экране он выглядит великолепно? Кажется, существует большая путаница между пикселями и байтами (размер изображения и размер файла), качеством и количеством, размером и разрешением.

Итак, давайте рассмотрим некоторые основы, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс более эффективным.

Разрешение – это тоже самое что и размер?

Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, вы не одиноки.

Так что же такое разрешение? – разрешение, это количество пикселей в изображении. Разрешение иногда определяется шириной и высотой изображения, а также общим количеством пикселей в изображении. Например, изображение шириной 2048 пикселей и высотой 1536 пикселей (2048 x 1536) содержит 3145728 пикселей (или 3,1 мегапикселя).

Окей, но что же тогда пиксель?

Цифровое фото — это не одна цельная вещь. Если вы увеличите масштаб достаточно сильно, вы увидите, что ваше изображение похоже на мозаику, образованную маленькими плитками, которые в фотографии называются пикселями. Если взять расшифровку этого слова, то пиксель на английском – pixels (picture elements), то есть, элемент картинки.

Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять разрешение.

Количество пикселей

Первый фактор, влияющие на качество фотографии, это количество пикселей, из которых состоит ваше изображение. Чтобы рассчитать это значение, вы просто используете ту же формулу, что и для площади любого прямоугольника, то есть нужно умножить ширину на высоту.

Например, если у вас есть фотография, которая имеет 4500 пикселей по горизонтали и 3000 по вертикали, это дает в общей сложности 13 500 000. Поскольку использовать это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000000 = 13,5 мегапикселей.

Плотность пикселей

Другой фактор, который влияет на качество фотографии (в контексте разрешения), является плотностью пикселей.

Теперь разрешение измеряется в dpi (или ppi), что является аббревиатурой dots (или pixels) per inch, то есть количество точек (или пикселей) на дюйм. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 точек на дюйм, значит 300 пикселей на дюйм, и так далее.

Окончательный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет разрешение 4500 x 3000 пикселей, то при печати размером 15 x 10 дюймов (38х25 сантиметров), оно будет иметь плотность пикселей (ppi) 300 точек на дюйм. А если вы будете печатать на бумаге размером 62,5 x 41,6 (158х106 сантиметров), то плотность будет 72 dpi. Хотя размер вашего отпечатка меняется, вы не изменяете размер фотографии (файл изображения), вы просто реорганизуете существующие пиксели.

Представьте себе резинку, вы можете растянуть или сжать ее, но вы не меняете ее состав, не добавляете и не режете резину.

Итак, количество равно качеству?

Поскольку разрешение в пикселях и плотность пикселях имеют определенную взаимосвязь, то многие люди считают, что чем больше мегапикселей, тем больше качество изображения. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы напечатаете на бумаге, тем выше будет плотность пикселей, а значит, и качество отпечатка.

Тем не менее, в дополнение к количеству вы также должны учитывать глубину пикселей. Это то, что определяет количество тональных значений, которые будет иметь ваше изображение. Другими словами, это количество цветов в пикселе. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого.

Но более распространенное значение глубины цвета – 8 бит. Значения растут в геометрической прогрессии, поэтому, например, с 8-битной фотографией (2 в степени 8 = 256) вы получите 256 тонов зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.

Такая глубина, уже больше того, что глаз может различить. А это, в свою очередь означает, что 16-битные или 32-битные будут выглядеть относительно схоже. Конечно, это означает, что ваше фото будет иметь больший размер файла, поскольку в каждом пикселе содержится больше информации. Это одна из причин, почему почему качество и количество не обязательно одинаковы.

Количество пикселей помогает улучшить качество фотографии. Но также важны еще и размер конечного снимка, и глубина цветности. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее датчика, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер изображения, которое вы можете распечатать или просмотреть, более того, оно приведет только к увеличению размера файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (в мегапикселях) или на качество.

Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?

Прежде всего, вам нужно определится, что вы собираетесь делать со своими фото. Если вы собираетесь разместить свое изображение в Интернете, вы можете сделать это с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь распечатать его, вам нужно от 300 до 350 точек на дюйм.

Конечно, мы говорим об обобщениях, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного разные разрешения. Например, если вы хотите напечатать фотографию с разрешением 8 × 10 дюймов, то необходимо, чтобы изображение имело разрешение 300 точек на дюйм, что получится 8х300 = 2400 пикселей и 10х300 = 3000 пикселей (то есть 2400 × 3000 для печати 8 × 10 с разрешением 300 точек на дюйм). Все, что больше, будет занимать только место на вашем жестком диске.

Источник

Пиксель

Из Википедии — свободной энциклопедии

Пи́ксель, пи́ксел (иногда пэл, англ. pixel, pel — сокращение от piсtures element, которое в свою очередь сокращается до pix element, [1] в некоторых источниках piсture cell — букв. элемент изображений) или элиз (редко используемый русский вариант термина) — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы, характеризуемый определённым цветом (применительно к плазменным панелям, газоплазменная ячейка может быть восьмиугольной [ источник не указан 4058 дней ] ). Растровое компьютерное изображение состоит из пикселей, расположенных по строкам и столбцам. Также пикселем называют элемент светочувствительной матрицы (сенсель — от sensor element).

Чем больше пикселей на единицу площади содержит изображение, тем более оно детально. Максимальная детализация растрового изображения задаётся при его создании и не может быть увеличена. Если увеличивается масштаб изображения, пиксели превращаются в крупные зёрна. Посредством интерполяции ступенчатость можно сгладить. Степень детализации при этом не возрастает, так как для обеспечения плавного перехода между исходными пикселями просто добавляются новые, значение которых вычисляется на основании значений соседних пикселей исходного изображения.

Каждый пиксель растрового изображения — объект, характеризуемый определённым цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью. Один пиксель может хранить информацию только об одном цвете, который и ассоциируется с ним (в некоторых компьютерных системах цвет и пиксели представлены в виде двух раздельных объектов, например, в видеосистеме ZX Spectrum).

Пиксель — это также наименьшая единица растрового изображения, получаемого с помощью графических систем вывода информации (компьютерные мониторы, принтеры и т. д.). Разрешение такого устройства определяется горизонтальным и вертикальным размерами выводимого изображения в пикселях (например, режим VGA — 640×480 пикселей). Пиксели, отображаемые на цветных мониторах, состоят из триад (субпикселей красного, зелёного и синего цветов, расположенных рядом в определённой последовательности). Для ЭЛТ-монитора число триад на один пиксель не фиксировано и может составлять единицы или десятки; для ЖК-монитора (при правильной настройке ОС) на один пиксель приходится ровно одна триада, что исключает муар. Для видеопроекторов и печатающих устройств применяется наложение цветов, где каждая составляющая (RGB для проектора или CMYK для принтера) целиком заполняет данный пиксель.

Источник

Пиксель

Пи́ксель, пи́ксел (иногда пэл, англ. pixel, pel — сокращение от pix element, [1] в нек. ист. piсture cell — букв. элемент изображений) или элиз (редко используемый русский вариант термина) — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, а также [физический] элемент светочувствительной матрицы (иногда называемый сенсель — от sensor element) и элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы, характеризуемый определённым цветом (применительно к плазменным панелям, газо-плазменная ячейка может быть восьмиугольной [источник не указан 768 дней] ). Растровое компьютерное изображение состоит из пикселей, расположенных по строкам и столбцам.

Чем больше пикселей на единицу площади содержит изображение, тем более оно детально. Максимальная детализация растрового изображения задаётся при его создании и не может быть увеличена. Если увеличивается масштаб изображения, пиксели превращаются в крупные зёрна. Посредством интерполяции ступенчатость можно сгладить. Степень детализации при этом не возрастает, так как для обеспечения плавного перехода между исходными пикселями просто добавляются новые, значение которых вычисляется на основании значений соседних пикселей исходного изображения.

Каждый пиксель растрового изображения — объект, характеризуемый определённым цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью. Один пиксел может хранить информацию только об одном цвете, который и ассоциируется с ним (в некоторых компьютерных системах цвет и пиксели представлены в виде двух раздельных объектов, например, в видеосистеме ZX Spectrum).

Пиксель — это также наименьшая единица растрового изображения, получаемого с помощью графических систем вывода информации (компьютерные мониторы, принтеры и т. д.). Разрешение такого устройства определяется горизонтальным и вертикальным размерами выводимого изображения в пикселях (например, режим VGA — 640 × 480 пикселей). пиксели, отображаемые на цветных мониторах, состоят из триад (субпикселей красного, зелёного и синего цветов, расположенных рядом в определённой последовательности). Для ЭЛТ-монитора число триад на один пиксель не фиксировано и может составлять единицы или десятки; для ЖК-монитора (при правильной настройке ОС) на один пиксель приходится ровно одна триада, что исключает муар. Для видеопроекторов и печатающих устройств применяется наложение цветов, где каждая составляющая (RGB для проектора или CMYK для принтера) целиком заполняет данный пиксель.

Варианты произношения и написания

Относительно нормативности использовании термина в форме «пиксел» либо «пиксель» имеются различные мнения. Так «Русский орфографический словарь РАН» [2] квалифицирует форму «пиксел» как общеупотребительную, а форму «пиксель» как характерную разговорной профессиональной или разговорной и профессиональной речи (в сокращениях словаря нет расшифровки для разг. проф. речи, но есть отдельно разг. — разговорное, проф. — профессиональное [3] ; однозначной расшифровки этого определения не даёт и справочная служба русского языка на портале Грамота.ру [4] ). С другой стороны, действующий ГОСТ 27459-87 [5] предусматривает термин «пиксель» как единственно возможный для использования в области применения указанного стандарта (машинная графика) и который «является обязательным для применения в документации и литературе всех видов, входящих в сферу действия стандартизации или использующих результаты этой деятельности». При этом ГОСТ 27459-87 под термином «пиксель» понимает «наименьший элемент поверхности визуализации, которому может быть независимым образом заданы цвет, интенсивность и другие характеристики изображения».

Источник

О размере экрана, пикселя и элемента

Привет, username. Свой первый пост я хочу посвятить актуальной проблеме, связанной с появлением большого количества новых форматов дисплеев и непрекращающейся гонкой за плотностью пикселей. В свете появления таких устройств, как очки дополненной реальности, смартчасов, 4к-мониторов и еще более широкого спектра планшетов и ноутбуков, возникает вопрос: какой размер графического элемента/текста следует считать оптимальным и в чем его измерять. Android-разработчики, несомненно, тут же воскликнут: «Да, конечно, в dp!». Но практика показывает, что дела обстоят несколько сложнее.

Проблема

Одна из ключевых задач дизайнера интерфейса заключается в том, чтобы создать оптимальный баланс элементов, который позволяет реализовать бизнес-цели продукта комфортно для пользователя. Методов дифференциации элементов помимо положения не так уж и много:

Синопсис

Подобие стандарта на ppi (pixels per inch) появилось в середине 1980-х, когда Apple выпустила свои первые компьютеры серии Macintosh. У этих компьютеров была 9-дюймовая диагональ экрана с 72 пикселями на каждый квадратный дюйм. Уже тогда Apple заняла позицию создания собственной экосистемы, поэтому в диапазоне технологических возможностей того времени было выбрано ppi ровно в два раза меньше dpi (dots per inch) эппловского принтера ImageWriter, что давало гарантию, что размер элементов на экране будет точно соответствовать размеру на бумаге. Однако это касалось только компьютеров фирмы Apple, так как другие производители использовали самые разные ppi, следуя своим возможностям и законам рынка. Этот рудимент видения компьютера как приставки к принтеру привел к появлению в Photoshop галочки Resample Image, при снятии которой разрешение изображения не влияет на его размер, но влияет на качество печати.

Тем временем разрешение и диагональ мониторов начали расти как на дрожжах. Если Mac 128k имел разрешение 512×342 пикселя, то к 1996 году эта же компания выпустила Apple Multiple Scan 15 Display с диагональю 13.3 дюйма и потрясающим для тех времен разрешением 1024х768px. Это значение, вне зависимости от диагонали, оставалось самым популярным разрешением экранов еще 12 лет.

Несмотря на попытки выработать какой-то стандарт, к середине 2000-х в потребительском секторе было несколько сотен вариаций разрешения и диагонали экранов. Что касается профессионального рынка, где, казалось бы, должна была соблюдаться какая-то стандартизация, то там ситуация была еще хуже. Производители создавали для специалистов мониторы весьма экзотических параметров, которые стоили как паровоз и имели свойство устаревать в течение года.

В 2008 году я купил ноутбук Lenovo Y710-200, имевший диагональ 17 дюймов и разрешение 1920х1200px. К сожалению, на тот момент ни у меня, ни, видимо, у Lenovo не было представления о том, какое это было сильное преимущество для ноутбука: 132ppi! Даже у профессиональных мониторов ppi было ниже, а выше можно было наблюдать уже в совсем специфической технике, вроде медицинских мониторов или мониторов космических устройств, хотя именно в этом году Kopin Corporation представила продукт пика технологических исследований — устройство с 2272ppi. Для меня лично дело кончилось тем, что я приучился смотреть видео только HD качества (1920х1080), поскольку на этом экране видео 720p или 480p было очень маленьким. Эта же ситуация подтолкнула меня, как начинающего дизайнера, к самостоятельному осознанию независимости размера элемента от устройства. Кстати, удивительно, но Windows Vista справлялась с масштабированием вполне неплохо.

В 2010 году Стив Джобс представил дисплей повышенной четкости, названный Retina (“сетчатка”, англ.). При этом в своей презентации он заявил, что ppi ретины превышает таковой у человеческого глаза и, следовательно, считается идеальным.
Как опытный презентатор, Джобс произвел впечателение на общественность, однако по мнению специалистов cultofmac.com слукавил приблизительно в 2-3 раза, так как ряд исследователей считает, что разрешающая способность хорошего зрения несколько выше.

Эта картинка (открывать на устройстве с Retina) позволит понять, насколько утверждение Джобса соответствует истине. Человек с нормальным зрением без труда найдет на этом изображении как белые и черные полосы шириной в один пиксель, так и цикл (черная и белая полоса рядом) шириной в 2 пикселя по центру.
Следует также понимать, что, ввиду ограниченного углового разрешения глаза, ppi для экранов разного размера и находящихся от пользователя на разном расстоянии будет отличаться. Например, для iPhone это значение должно быть около 952ppi, а для iPad — 769ppi.

Ситуация

Кстати, Microsoft по умолчанию считает, что dp = 1/96 логического дюйма, dpi которого можно настроить в панели управления. Хочется заметить, что, используя физические значения, лучшей практикой было бы использование миллиметров, как производную от основной единицы СИ.

Это элегантное решение позволяет автоматически выстраивать элементы по модульной сетке с размером ячейки, очевидно, равной значению rem. Тем не менее, несмотря на преимущества для верстки, оно имеет все те же ограничения: непонятно, как задать элементу абсолютный относительно зрительного восприятия размер.

Для того, чтобы разобраться в этой проблеме, нам придется несколько углубиться в физиологию.

Бионика

Зрительный аппарат появился в результате эволюции простейших фоторецепторов, возбуждающихся от яркого света. При этом природа создала аж четыре варианта: глаза моллюсков, формирующиеся из эпителия, обладающие способностью видеть широкий спектр световых волн, глаза млекопитающих, формирующиеся из нервной ткани и изначально предназначенные для нахождения форм и движения объектов, камерные глаза кубомедуз и фасеточные глаза насекомых. Как признак, зрение оказалось весьма полезным инструментом выживания, и поэтому его эволюция у человека (вместе с самим человеком) длилась всего около полумиллиона лет.

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что глаз представляет из себя биологическую линзу, дно которой выстлано слоем рецепторной матрицы из палочек и колбочек — особых клеток, реагирующих на свет и создающих нервные импульсы, идущие дальше в мозг. Однако следует помнить, что, в сетчатке есть например слой амакриновых клеток которые непосредственно учавствуют в первичной переработке информации, отвечая за латеральное торможение: уменьшение количества импульсов в местах яркого диффузного освещения и увеличение в местах резкого перепада освещенности. Система, таким образом, служит для выделения краев тени, падающей на сетчатку или перемещающейся по ней — именно поэтому черный текст на белом фоне читается лучше. Это одна из причин, по которой нейрофизиологи рассматривают сетчатку и зрительный тракт как участников процесса обработки визуальной информации и, следовательно, как часть мозга.

В среднем по вертикали поле зрения человека составляет около 135 градусов, а по горизонтали — 155. При этом бинокулярные и хроматические возможности глаза неоднородны по его площади.

Источник

Для того, чтобы определить остроту зрения (аналог разрешения камеры), используются таблицы Снеллена — ряды букв разного кегля, где размер и ширина знака подбраны так, чтобы стянуть угол в 1 минуту дуги на определенном расстоянии. При этом нормой считается зрение, при котором человек различает буквы в шестой строке с расстояния 6 метров, что равняется 5 минутам дуги. В научных исследованиях принято применять кольца Ландольта, так как это позволяет более объективно оценивать данные, без погрешности на узнаваемость типографических знаков и шрифт. В России кольца Ландольта адаптированы С. Головиным, а таблица Снеллена учеником Головина Д. Сивцевым.

Современные исследования ясности зрения оперируют понятием цикл на градус (под циклом понимается черно-белая пара линий) и предлагают значение 77 циклов на градус, что приблизительно равно 78 циклам на градус дуги. Опять же, ввиду минимальной ширины цикла в 2 пикселя, мы видим схожие 0.39 минут дуги.

Учитывая угловое пространство глаза, путем простого вычисления 100 * 100 * 60 * 60 / (0.3 * 0.3) = 400 мегапикселей мы получаем значение, весьма близкое к общему количеству фоторецепторов в сетчатке.

Следует понимать, что в то время, как область ясного видения дает довольно четкое представление о минимально допустимом размере объектов и их разрешении, механика восприятия в периферической области несколько отличается, так как оно в большей степени отвечает за бессознательное сканирование и приоритезацию. Особенность человеческого глаза иметь максимальное разрешение и когнитивный фокус в области фовеа (так называемое желтое пятно), например, позволяет таким сервисам как Spritz увеличить скорость восприятия текста (помимо сокращения «лага» за счет отсутствия движений глаз), умещая слово в область ясного видения.

Помимо этого, приведенная схема дает нам четкое представление о рекомендуемых размерах элементов. Ясно, что для комфортного ориентирования по интерфейсу интерактивный элемент, на котором в текущем сценарии сфокусировано внимание, не должен превышать область макулы (7°х5.5°), а блок/группа/список, в котором он находится, — область ясного видения (16-20°x12-15°). Именно этот факт косвенно поддерживает предлагаемую в Google гипотезу, что маленький экран не значит меньше информации, так как область когнитивного анализа в принципе довольно мала.

Более детальное представление области ясного зрения. Показано, что отношение между зонами разной рецепторной активности в действительности соответствует золотому сечению.

Оптимум

Формула для расчета размера элемента в зависимости от расстояния:

где
h = искомая высота элемента
d = расстояние в миллиметрах
x = размер элемента выраженный в радианах (минуты дуги в радианы)

Примеры округленных расчетов рекомендуемого размера шрифта (21 минута дуги) в миллиметрах

Следует отдельно заметить, что устройства вроде Oculus Rift, находящиеся в непосредственной близости от глаза, следуя этой формуле, в идеале должны обладать огромным ppi со значением больше 2000.

Выводы

Исходя из приведенных выше рассуждений, можно прийти к следующим выводам касательно решения проблемы верстки на разных устройствах:

PS В некоторых абзацах, описывающих точные данные, источники были переведены без изменений.

Источник