پیکسل در تصویر دیجیتال

 

 

پیکسل چیست؟

 

با بزرگنمایی روی یک تصویر دیجیتال به قدر کافی در نهایت قادر خواهید بود تا مربعهای کوچکی را مشاهده کنید که به هر کدام از آنها پیکسل میگویند. تصویر زیر این مطلب را نشان میدهد:

 

 

 

 

این نام برگفته از اصطلاح “عضو تشکیل دهنده تصویر” (picture element) است. هر عضو این مجموعه یک بلوک سازنده صفحه شطرنجی تصویر دیجیتال است. هر پیکسل موقعیت خاص خود را در تصویر دارد که با مختصات منحصر به فردی نشان داده میشود. همچنین مقدار عددی مشخصی به هر پیکسل اختصاص داده میشود که بر اساس تعداد بیتهای در نظر گرفته شده برای آن، از بازه مشخصی انتخاب میشود. به طور مثال در تصویر 8 بیتی خاکستری این مقدار بین 0 تا 255 متغیر است. به این ترتیب این عضو میتواند رنگ مشخصی از میان تعداد بسیار زیاد رنگها داشته باشد که در تصویر خاکستری به صورت سایه‌هایی متغیر از سفید تا سیاه است. از منظری دیگر، مقدار عددی پیکسل به نوعی متناسب با شدت روشنایی است که در آن موقعیت خاص احساس میشود. حسگرهای CCD یا CMOS در دوربینهای دیجیتال، مقدار پیکسل در هر نقطه از حسگر را متناسب با شدت روشنایی که در آن نقطه خاص دریافت میکنند، در نظر میگیرند.

 

 

چیزهایی که باید در مورد پیکسل بدانیم

 

تعداد پیکسلها در یک تصویر یا صفحه نمایش تعیین کننده کیفیت عکس مورد نظر است. صفحه نمایش با چگالی پیکسل بالا، تشخیص پیکسلهای مجزا با چشم غیر مسلح را غیرممکن میسازد که باعث میشود تصویر با کیفیت و واضح به نظر بیاید. صفحه نمایش با چگالی پایین تصویری نامناسب و دانه‌دانه ایجاد میکند. البته در برخی کاربردها، تصویری لازم است که تا حدودی پیکسلها در آن نمایان باشند. در ادامه 5 نکته مهم در رابطه با پیکسل ارائه میشود.

 

1- نحوه محاسبه پیکسلها

 

میزان وضوح صفحه نمایش تعیین کننده تعداد پیکسلهایی است که در آن صفحه میتوانند قرار گیرند. به طور مثال، صفحه نمایش 1080 در 1920 یک صفحه شطرنجی است که ارتفاع آن 1080 پیکسل و عرض آن 1920 پیکسل است. برای محاسبه تعداد پیکسلهای این صفحه نمایش کافی است که این دو عدد را در هم ضرب کنیم. با این حساب، چنین صفحه نمایشی دارای 2073600 پیکسل است. گاهی برای بیان تعداد پیکسلهای تصویر از مفاهیمی همچون مگاپیکسل یا گیگاپیکسل استفاده میشود که به ترتیب برای تصاویر از مرتبه میلیون و میلیارد پیکسل است. به طور مثال یک دوربین عکاسی 8 مگاپیکسلی قادر به ثبت تصاویر با تعداد پیکسل تقریبی 8 میلیون است.

 

 

2- نحوه نمایش رنگ توسط پیکسها

 

هر نقطه منحصر به فرد در تصویر با نقاط همسایه خود یک ترکیب رنگ مشخص را با تغییر آرام از رنگی به رنگ دیگر و به صورت یک طیف پیوسته ایجاد میکند. هر چه تعداد رنگهایی که توسط پیکسلها قابل نمایش است، بیشتر باشد تصویر، ظاهر طبیعی‌تر و واضح تری خواهد داشت.

 

 

 

تعداد بیتهایی که برای نمایش مقدار عددی یک پیکسل استفاده میشود نیز در تعداد رنگهایی که آن پیکسل میتواند نشان دهد، تاثیر دارد. به طور مثال در یک پیکسل 8 بیتی خاکستری امکان نمایش 256 رنگ وجود دارد در حالیکه همین تعداد رنگ برای یک پیکسل 24 بیتی رنگی سه کاناله برابر با 1677216 رنگ است.

 

 

3- نحوه تعیین وضوح تصویر توسط پیکسل

 

وضوح یا همان رزولوشن تصویر به صورت تعداد پیکسل در واحد اینچ (pixel per inch or PPI) اندازه‌گیری میشود. بنابراین نوعی اندازه‌گیری چگالی پیکسل در تصویر است. البته توجه داشته باشید که در صنعت چاپ دیجیتال مفهوم دیگری تحت عنوان تعداد نقطه در واحد اینچ (DPI) استفاده میشود که نباید با PPI اشتباه گرفته شود. علاوه بر PPI، اندازه یک تصویر نیز در وضوح نمایش آن موثر است. تصویر زیر این موضوع را برای PPI ثابت و ابعاد تصویر متغیر نشان میدهد:

 

 

 

4- اهمیت چگالی پیکسلها

 

چگالی پیکسل میزان شفافیت یک تصویر را تعیین میکند. در تصویر زیر این موضوع با افزایش مقدار PPI و ثابت نگه داشتن ابعاد تصویر نشان داده شده است:

 

 

چگالی پیکسل در یک تصویر باید با ابعاد تصویر متناسب باشد و آن را تکمیل کند. به طور مثال در یک تصویر بزرگ، نیاز به مقدار PPI بیشتری داریم تا از مشخص شدن پیکسلها توسط چشم غیر مسلح توسط بیننده جلوگیری شود.

 

 

5- اهمیت عمق پیکسل

 

عمق یک پیکسل میزان اطلاعاتی را که میتوان در آن ذخیره کرد، تعیین میکند. تعداد بیتهایی که پیکسل را مشخص میکند به همراه تعداد کانالهای رنگی تصویر، نشان دهنده تعداد رنگهایی است که آن پیکسل میتواند نمایش دهد.

 

 

 

هر چه تعداد رنگهایی که پیکسل نشان میدهد بیشتر باشد، لحن یا تون رنگی تصویر بهتر میشود و واقعی‌تر به نظر میرسد. چنین تصویری عمق بیشتری خواهد داشت. به این ترتیب، یک تصویر با کیفیت تنها با تعداد بالای پیکسلها شناخته نمیشود بلکه عمق پیکسلی آن نیز مهم است.

 

 

 

 

منبع www.figma.com