Pixel

Pixel der Rastergrafik

Die Pixel einer Rastergrafik sind rasterförmig anordnungspunkte, die eine Farbe zugeordnet ist.

Pixel als diskrete Abtastwerte

Often Pixel als Rechteck oder quadratisch betrachtet Werden. Dies ist jedoch Eine nicht allgemeingültige Modellvorstellung. Im Sinne der digi Rede Signalverarbeitung ist ein Pixel ein diskreter Abtastwert ; Andere Punkte wie das Pixelschweißen sind keine Ausagen zu nehmen. Deutlich Wird stirbt bei der Vergrößerung von Rastergrafiken : Das Erscheinungsbild Variiert je nach gewählter Skalierungsmethode, und sterben Pixel Dezember Ausgangsbild Erscheinen in der Vergrößerung nicht als zwangsläufig QuadRate (siehe Bild rechts). Ein Vergleichbarer Fehler wäre es, sterben Abtastwerte Einen digi Rede Audiosignale als über ein bestimmtes Zeitintervall gleichbleibende Werte zu interpretiert, Weil das Signal vom Audio – Editor In der Vergrößerung treppenartig wird dargestellt.

Die Modellvorstellung Eines quadratisch Pixel ist unangemessen, Weil sie sterben Unterschiedlich möglichkeiten bei der umwandlung von Bildinhalten zu Rastergrafiken vernachlässigt. In der Computergrafik, bei der Erzeugt Künstliche Fotos Werden, can sterben gewünscht Bildinhalte als vektorgrafik , 3D Szenenbeschreibung oder Eine andere Art der Bildbeschreibung vorliegen. This Bildbeschreibung bestimmt ein kontinuierliches Signal , das in Eine Rastergrafik umgewandelt ( gerastert oder arrangieren dert ) Werden Muss, INDEMAR Bildinhalte sterben abgetastet Werden. Dort verdorbener RekonstruktionsfilterBestimmt, sterben Wie Farben der Ursprüngliche Bildbeschreibung in der Nähe Eines Pixel GEWICHT Werden und in Würfel Pixelfarbe einfließen. Bei Einem bilderfassenden System, das einer Naturlich Bild Signal Auf einem Optisch Bildebene oder -zeile digitalisiert , du die entsprechenden Bestimmt Theoretischen „Rekonstruktionsfilter“ (die Punktspreizfunktion ) Durch Die Optischen und elektronische Elemente des System.

Es ist Zwar Möglich, Pixel als QuadRate zu betrachten, stirbt ist jedoch allenfalls Dann Geist Böschung, ideal als ein Rekonstruktionsfilter Box Filter gewählt Wird, denn hier Würde der Farbwert Eines Pixel sie Mittelwert sehr Farbbeiträge Innerhalb des QUADRAT entsprechend. Für NACHFOLGER Bildbearbeitung Muss jedoch die resultierende Pixel allgemein als diskreten Abtastwert betrachtet Werden sterben. If von „Wacholder Pixel Breite“ die Rede ist, Dann ist DAMIT tatsächlich der Abstand Zwischen zwei benachbarten PixelNet gemeint; wo „Mittelpunkt“ ein Pixel bezeichnet in Wirklichkeit des Pixel selbst. Mit Formulierungen wie „Überdeckung Eines Halben Pixel“ sind sterben Überdeckung wo Bildinhalte Durch die verwendeten Rekonstruktionsfilter gemeint.

Pixelwerte

Die im Pixel verwöhnte Kodierung der Farbe definiert etwas anderes als die Farbräume und Farbtiefe . Es gibt einen einzigen Fall , von denen einer Pixel einen Schwarzweiß-Wert speichert.

NEBEN Farbinformationen can Rastergrafiken Auch EINE sogenannte Alpha – Kanal Enthalten, wo Transparenzinformationen Enthalten. Die Speicherung ist einfacher. die genau Format ist vom verwendeten Grafikformatabhängig. Nur bei der Ausgabe auf dem Bildschirm muss ein bestimmtes Format sein, das vom Bildspeicher der Grafikkarte vorgegeben ist.

Probleme

Sowohl sterben Bildauflösung (und DAMIT sterben Örtliche Abtastrate ) Als Auch Größe der im Pixel sterben gespeicherten Informationen (ETWA Farbtiefe sterben) ist in der Praxis Begrenzt, Weshalb ein Pixel Nur eine Annäherung , wo Wirklichkeit Schauspieler Scan.

Die Begrenztheit wo örtliche Abtastrate Führt dazu that Bildinformationen verlorengegangen. According sie Nyquist-Shannon-Abtasttheorem Kann es bei Bestimmt Bildinhalten und zu Geringer Abtastrate oder Auflösung zu Alias – Effekt oder sie Treppeneffekt ( „pixelige“ Darstellung) kommen. Dieser Effekt Kann Durch Anti – Aliasing entgegengewirkt Werden; das Anti – Aliasing in der Computergrafik bedient sich dazu Unterschiedlich Methoden. Das Anti – Aliasing Optisch Signal Kann Durch EINEN Tiefpass ERFOLG, Kombinieren mit Einer Aperturkorrektur .

Das Verkleinern, Vergrößern oder Drehen einer Rastergrafik kann die uncharfen oder fehlerhaft wirkenden Bilder führen.

Pixel im Bildsensor und Bild Shield

Pixel eines Bildsensors oder Bildschirmschoners üblich aus Flächen jeweils einer Grundfarbe (Rot, Grün und Blau). Bei Flüssigkristall -Bildschirmen (LCD) wird jedes Bildelement mit einem Farbwert angesteuert. Die für die Grundfarben des Pixels zuständigen Flächen, Subpixel sind, sind oft aneinander angeordnet. Das im Vergleich zum Pixel feine Subpixelstruktur kann dazu genutzt werden, die horizontale Auflösung der Rasterung zu erhöhen ( Subpixel-Rendering ). Ferner Ist Auch Dreieck, unregelmäßig große, alternierend ange überwacht Subpixel oder addition weißen MöGLICH, zum beispiel bei der PenTile -Pixelgeometrien von Samsung. Bei manchen, flachen Bildschirmen kann der sogenannte Pixelfehler auftreten.

Die Röhrenbildschirme- Projektion ist das Bildsignal des Elektronenstrahls auf der einen der Leuchtstoffmatrix mit dem Befestigungswinkel. Die Front der Leuchtstoffschicht montierten Schlitz- , Streifen- oder Lochmaske garantiert, dass sie nach den Elektronen geboren wurden. Wegen des relativen Breiten und angenähert normalverteilten Intensitätsprofils wo Elektronenstrahlen Eulen Verzeichnung und Streulicht stimmen sterben Bildpunkte wo Leuchtstoffmatrix jedoch nicht genau mit den zu erwartenden PixelNet überein, selbst Wenn Die ausgegebene Auflösung der physischen Auflösung des Röhrenbildschirms Entspricht. ^[1]

Die physische Größe eines Pixels hängt vom Gerät ab. Das Pixel-basierte eines Bildschirmins oder Scanners wird in Pixel pro Inch (ppi) bzw. Punkte pro Zoll (dpi) angegeben. Handelsübliche Computerbildschirme erreichen eine Pixelicht von ungefär 100 ppi, entsprechend 0,3 Millimeter pro Pixel. Bei Fernsehern ist Pixelicht niedrig und bei neueren Smartphonesum ein Vielfaches Höher, Sensoren von Scanner und Digitalkameras können mehrere Tausend ppi erreichen können. Die Anzahl der Bildsensoren Maximale Spoiler Pixel wird oft in Megapixel angegeben, obwohl sie nur Farbpunkte eines Bayer Sensors habenSind und nicht de Bildpunkte. Das Seitenverhältnis eines Pixels auf dem Bildschirm (englisch pixel aspect ratio) mit dem folgenden 1: 1-Signal; Wer die SDTV- Videonorms verfehlt hat, berichtet unregelmäßige Pixel-Seitenverhältnisse vor. Der Pixelgröße Sowie Pixelabteil im Verhältnis bietet Ihnen eine Vielzahl von einfachen und leicht lesbaren Texten und Grafiken auf Computerbildschirmen und Fernsehern.

Begriffsgeschichte und verwandte Begriffe

Die Bezeichnung „Bild Punkt“ im Sinne Einer kleine Anzeigeeinheit Eines Gerat Wird hat keinen Einfluss auf 1884 in Paul Nipkows Patentschrift für sein ELEKTRISCH Teleskop used, allerdings ist der Begriff BEREITS vorher in der Optik Übliches.

Die Bezeichnung “ Bildelement “ wird ab 1911 ^[2] in BT US – Amerikanischen Patentschriften used. Als in den 1950er und 1960er JAHREN das einscannen, sterben Bearbeitung und sterben Anzeige von Bildern Profilierung mittels den Computern Möglich Wurde, Verwendete sterben Fachliteratur meist andere Begriffe wie “ Bildelement „, “ vor Ort „, “ Probe „, “ Rasterpunkt “ oder “ Matrixelement “.

Dokumente in Denen Begriff „Pixel“ Formen, Fred Fredrik Billingsleys 1965 Prodigal Artikel Digital Video Processing bei JPL und Processing Ranger und Mariner Fotografie im ProceedingsVol. 0003 bzw. 0010 die SPIE . Die less gebräuchliche Bezeichnung Pel Würde von William F. Schreiber als Teil Waden Artikel Picture Coding im IEEE -Akten Bd. 55 im März 1967 veröffentlicht.

Der Begriff „Pixel“ wird available in Bezeichnung für Bestimmt Anwendungen von Rastergrafiken used, ETWA pixelfonts , Pixel-Kunst und Pixel-Banner . Von „Pixel“ abgeleitet ist der Begriff Voxel , wo unter Anderem das Dreidimensionale Äquivalent Eines Pixel bezeichnet, Eulen der in der Bild Synthese Verwendete Begriff Texel für Pixel Wacholder Textur .

Siehe auch

• Bildauflösung
• Punktdichte
• Zählpixel

Literatur

• Michael Becker: Pixelsalat: von Bildschirmauflösungen, Zeichengrößen und Lesbarkeit. Computer Fachwissen 3/2005: 4-10, ISSN  1430-0400
• James Blinn: Was ist ein Pixel? IEEE Computer Graphics and Applications 25, 5 (Sep./Okt 2005.): 82-87, ISSN  0272-1716 , doi : 10,1109 / MCG.2005.119
• Richard Lyon: Eine kurze Geschichte von ‚Pixel‘. In Digital Photography II, S. 1-15. SPIE, Bellingham 2006, ISBN 0-8194-6109-1 ( PDF, 1,4 MB )
• Alvy Ray Smith: Ein Pixel ist nicht ein kleines Quadrat, ein Pixel ist nicht ein kleines Quadrat, ein Pixel ist nicht ein kleines Quadrat! (Und Voxel ist kein kleiner Würfel). Microsoft Technical Memo 6, 1995 ( PDF, 80 KB )

Einzelstunden

1. Hochspringen↑ Kenneth Compton: Bildleistung in CRT – Displays, S. 47. SPIE Press, Bellingham (WA) 2003, ISBN 0-8194-4144-9 .
2. Hochspringen↑ Siehe auch Patent US1175313 : Übertragung von Bildern bewegter Objekte.