Триколор 

Как обозначаются пиксели. Что такое пиксель

Любого пользователя, впервые столкнувшегося с вопросом цифровых фотографий, обязательно заинтересует соотношение пикселей и сантиметров. А особенно если учесть, что сейчас цифровые фотографии прочно вошли в наш мир, то этот вопрос заинтересует даже человека, не имеющего компьютера. Ведь можно сделать фотографию хорошей цифровой зеркалкой, простенькой мыльницей или даже мобильным телефоном. У всех кадры разных размеров, но все снимают в точках или, по-научному, в пикселях, а не в сантиметрах. Итак, сколько же пикселей в 1 см? И хоть вопрос покажется на первый взгляд странным - любой пользователь компьютера эту задачу решает каждый день, и при этом не один раз.

Например, монитор, за которым работает пользователь. Пару лет назад 1024х768 — это было очень даже хорошо. Но при этом никто не задумывался, как это расшифровывается. Некоторые скажут — разрешение, и будут правы. В действительности же этот экран можно было выставлять и 800х600, и даже меньше. Сейчас, в век широкоформатников, цифры другие, и разрешения мониторов тоже другие. Но опять же у одного монитора можно настроить и 1400х900, и 1680х1050 — размеры разные, а монитор-то остается один.

Итак, сложно ли перевести пиксели в сантиметры?

Без разрешения никуда

Однозначный ответ на этот вопрос дать сложно. Допустим, взять вышеприведенный широкоформатник — 1400х900. В одном случае так, но у таких мониторов множество поддерживаемых форматов.

С другой стороны, обычная открытка — 10х15 см. Если мы ее снимем с разрешением 150 точек, то получим одно количество точек. А если снять с разрешением 300 (обычное качество для полиграфических работ) — точек/пикселей будет в два раза больше (вообще-то больше, чем в два, но не будем углубляться). То есть без разрешения все равно посчитать не получится.

Что же такое разрешение? Возьмем обычную функцию "Фотошопа" — размер изображения.

В верхней части он нам дает размер в пикселях. В нижней части — в дюймах (дюйм ~2,54 см). Обратим внимание на поле, где написано 72. Теперь попробуем вместо 72 написать, например, 300. Пиксели поменялись, но размеры в дюймах не меняются. Если вы выберете сантиметры — эффект не изменится. Это физика. То есть чем больше разрешение, тем меньше сантиметров будет наш конечный отпечаток. Звучит немного непонятно, но взгляните на картинку ещё раз. Ставим 72, получаем одно количество пикселей, ставим 300 — совершенно другое, при этом размеры конечного отпечатка... Правильно, не меняются.

Пиксель или точка

Но это далеко не один камень на пути. Чтобы считать более точно, давайте определимся для начала, что такое пиксель (или точка, так проще). Точка для монитора — это светящая единица измерения. То есть, 1400х900 можно принять так — по горизонтали у нас светится 1400 точек, по вертикали — 900. Точка на фотографии — тоже единица изменения, но другая. Если бесконечно увеличивать фотографию на мониторе, то мы увидим множество разноцветных точек вместо снимка любимого хомячка. Для того чтобы более или менее однозначно понять, чему равен пиксель в сантиметрах, нужно ответить на вопрос о том, для чего нам это надо. Если говорить о фотографиях — что вы собираетесь снимать? Если вы собираетесь снять чистый, только выпавший снег — вам не нужно большое разрешение. Если же мы снимаем тот же пейзаж, но без снега — чем меньше разрешение мы выставим, тем хуже будет качество. При малом разрешении кадр может потерять какие-то мелкие детали. В полиграфии это звучит иначе, но там используется другая техника.

Есть ли простое решение?

Так есть ли простое решение — как пересчитать размер пикселей в сантиметрах? Для дизайнера однозначного ответа не существует, но для обычного пользователя, который просто фотографирует, такое решение можно вывести. Но для этого вернемся к разрешению. На самой первой картинке у нас указано 72 пикселя на дюйм. Это разрешение обычной цифровой мыльницы. Это же является и стандартом для экранного просмотра. Сам размер кадров может быть различным и зависит от модели аппарата. Тут и 2048х1536, тут и 640х480 (были и такие размеры у первых цифровых фотиков). Но какой бы размер у нас ни был — разрешение у нас будет обычное, 100 точек.

Разница в 28 точек идет от различия так называемых «русских» и «английских» точек. Русская отсчитывается от метра, а точнее, миллиметра, тогда как английская отсчитывается от дюйма. Величина точки по-русски 0,25 мм или четверть миллиметра. Та же величина по-английски равна 0,328 мм или 1/72 дюйма. В то же время дюйм равен 2,54 см. Вся техника отсчитывает 72 «английские» точки. Именно поэтому «Фотошоп» или любая цифровая мыльница будет писать 72 точки. Если переводить пиксели в сантиметры, точнее, сначала в дюймы, а потом в сантиметры, мы и получим 100 «русских» точек.

Число (примерное)

Если мы в «Фотошопе» изменим не 72, а поле справа от него. Выставим сантиметры, иными словами, разделим 72 на 2,54? У нас 72 поменяется на 28,346. Итак, чему равен 1 пиксель в сантиметрах, если разрешение 28,346 пикселей на сантиметр? Простой арифметический пример на деление выдает результат — 0,04 см или 0,4 мм. Результат, конечно, очень приблизителен, но для среднего пользователя он подойдет. А теперь несколько примеров на соотношение пикселей и сантиметров

Несколько примеров. Сначала в 72 точки

Теперь, зная примерные размеры, вернемся к примеру с открыткой 10х15 см (некоторые фотостудии дают меньше, но это связано с размерами фотобумаги, стандарт - А4). Хватит ли нам такой открытки, чтобы напечатать квадрат 1000х1000, указанный на картинке из «Фотошопа»? Разрещение 72 точки. Переводим пиксели в сантиметры. 28,346х10, а потом на 15, округляя до целого, получаем — 283 на 425, это опять же очень приблизительный расчет.

Те, кто пробовал печатать снимки в домашних условиях, согласятся, что для печати, снятого даже мобильником, кадра на открытке, его нужно сильно масштабировать. В конце статьи будет приведена таблица, в которой отражен примерный перевод различных форматов в 150 точек. Кого заинтересует — могут при помощи калькулятора пересчитать в 100 или 72 точки.

Теперь возьмем стандартный форматный лист А4 и попробуем на нем разместить квадрат, который мы взяли для примера. Как известно — форматный лист равен 210 мм на 297. 21 на 29,7 см. Опять используем 72 точки и пробуем перевести пиксели в сантиметры.

Цифр называть не станем, но можно убедиться, что нашего листа не хватит для размещения 1000 точек. При этом в примере у нас отображен квадрат 1000х1000, что уж говорить о формате кадра среднего 2 мг пиксельного фотика с кадрами 2048х1536?

Те же примеры, но в 300 точек

Теперь мы вернемся к «Фотошопу» и вместо 72 выставим 300 (хорошее полиграфическое качество). Форматы все теже. Открытка 10х15 см и лист бумаги 21х29.7см. Сначала открытка. Как видим, при другом разрешении у нас еще и запас есть.

Теперь таже операция с листом.

А лист и того лучше. Тут не только один квадрат можно положить.

В заключение

Вот и получается: чем выше наше разрешение, тем больше информации можно вместить. Мы переставили разрешение примерно в 4 раза. А количество возможных пикселей выросло во сколько? Во много. Впрочем, соответствие пикселей и сантиметров приведено в двух таблицах выше. Напоминаем — для бумаги принято разрешение в 150 точек. Для экранного разрешения делим эти величины на два.

Сколько пикселей содержится в одном сантиметре — казалось бы, вопрос очевидный, подвохов тут быть не должно. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что пиксель не является какой-то фиксированной величиной — это наименьший логический элемент двумерного растрового изображения, имеющий свой размер, прозрачность, координаты, цвет. Потому, рассмотрим подробнее данные свойства пикселей и для решения проблемы познакомимся с такими понятиями, как разрешение печатающего устройства (DPI) и разрешение экрана монитора (PPI).

Так выглядит изображение под большим увеличением. Маленькие квадратики, которые вы можете наблюдать на данном фото и есть те самые пиксели.

Количество пикселей, наряду с разрядностью палитры, являются одной из важнейших характеристик, влияющих на качество изображения. Всё это нужно знать, чтобы определить количество пикселей в 1 сантиметре. Чем меньше пиксель, тем более детализированным выйдет конечное изображение. Это происходит вследствие того, что при меньшем размере пикселей увеличивается их количество на единицу площади. Давайте введем величину, характеризующую число пикселей на единицу площади и назовем ее Разрешением. Данная характеристика имеет четыре разновидности, в зависимости вида преобразования изображения — DPI, PPI, LTI и SPI. Основными тут являются величины DPI и PPI, рассмотрим их подробнее.

  • DPI — количество точек на дюйм, тип разрешения, применяемый к принтерам при печати изображений. Чем больше данный параметр, тем более детализированным выйдет изображение при печати.
  • PPI — количество пикселей на дюйм, применяется для указания разрешающей способности монитора. Данная величина, чаще всего, подсчитывает количество пикселей, которые поместятся на экране вашего монитора.

Таким образом, если говорить об изображениях напрямую, то следует отметить, что оно не имеет собственной разрешающей способности. Данный параметр формируется устройством, на котором изображение было создано. К примеру, если фото A сделано на 3-мегапиксельную камеру, то разрешающая способность его будет равна 2048 пикселей по ширине на 1536 по высоте. Если для снимка B использовалась 4-мегапиксельная камера, то, соответственно, разрешение такого изображения будет составлять 2464 пикселя по ширине и 1632 по высоте.

Логично далее подчеркнуть взаимосвязь разрешения экрана с размером изображения. Возьмем описанные выше примеры. Если вывести изображение A на печать с разрешением 300 DPI, то на выходе мы получим фотографию с размерами 17×13 сантиметров. Если же напечатать фото B, то оно будет иметь размеры 19×14 сантиметров. Та же тенденция будет наблюдаться и при выводе данных изображений на экран монитора. Фото B займет на дисплее большие размеры, чем фото A.


Здесь вы можете наблюдать разность в количестве пикселей на единицу площади. Как видите, несмотря на одинаковый размер, изображение справа будет выглядеть точнее, чем слева, так как PPI второй картинки больше.

Отсюда следует любопытный вывод — разрешение в чистом виде не является мерой точности и качества изображения, оно лишь формирует конечные размеры, при которых картинка будет иметь наивысшую детализацию. Но, учитывая тот факт, что людям удобней разглядывать более крупные изображения, условно мы можем отнести значение данной характеристики к основному при описании степени детализации.


Вот наглядный пример, показывающий, как при одинаковом размере, но разном разрешении будут выглядеть изображения при печати.

Настала пора познакомиться с принципом определения размера пикселя в 1 см.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Перед тем, как познакомиться с вышеописанными терминами и закономерностями, вы, наверняка, были озабочены лишь одним вопросом — количества пикселей в 1 см. Теперь же вы понимаете, что количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение — это не фиксированная величина. А зависит она от размеров самого пикселя, более того, она является переменной, если говорить о выводе картинки на плоский носитель.

Ну а как определить размеры пикселя? На самом деле, данный вопрос является очень каверзным. Ведь такого понятия как «размер пикселя» не существует. Пиксель не является какой-то независимой величиной — это часть связи между разрешением экрана, физическим и пиксельным размером данного дисплея. Любые свойства пикселя задаются устройством, в котором происходит обработка изображения. Но, именно отсюда, из данного определения вытекает формула, которая позволяет определить количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение PPI:

P/U=R, где P — пиксельный размер экрана, U — физический размер экрана и R — количество пикселей, приходящихся на один дюйм.

К примеру, один из экранов Mac Cinema Display 27 от компании Apple обладает физической шириной в 23.5 дюйма, пиксельная ширина его равна 2560. Исходя из этих данных мы можем вычислить плотность пикселей на дюйм:

2560/23.5=109 пикселей приходится на один дюйм данного дисплея. Давайте попробуем перевести эту величину в сантиметры:

1 дюйм = 2.54 см, следовательно, 109/2.54 = 42 пикселя на сантиметр, так мы рассчитали, сколько пикселей в одном сантиметре данного экрана.


На рисунке представлены различные степени плотности изображений, по которым можно ориентироваться в плане создания оптимальной по разрешению фотографии.

Формула № 2 для вычисления PPI

Существует альтернативная формула, позволяющая также определить PPI. Для этого нам нужно знать диагональ экрана:

[√W^2+H^2]/D=R, где W — ширина экрана в пикселях, H — высота, а D — диагональ, выраженная в дюймах. Предлагаю применить эту формулу к рассмотренному выше примеру:

  • Так как соотношение сторон Mac Cinema Display — 16: 9, а пиксельная ширина 2560, то можем вычислить отсюда высоту дисплея:

(2560/16)*9=1440;

  1. Диагональ рассматриваемого нами экрана равна 27 дюймов;
  2. Подставим данные значения в формулу и найдем плотность пикселей на дюйм:

[√2560^2+1440^2]/27=109 PPI, то есть те же 42 пикселя на сантиметр.

Используя эти формулы, можно рассчитать, сколько пикселей в одном сантиметре при условии, что фото сделано с помощью цифрового устройства, например, камеры. При печати используется совершенно другое разрешение, которое называется DPI. Используя его, можно рассчитать конечный размер изображения при выводе его на плоский носитель, что может пригодится на практике, к примеру, если вы увлекаетесь фотографией.

Как определить размер фото при печати

Итак, для начала предлагаю рассчитать, сколько пикселей приходится на один сантиметр при выводе изображения на плоский носитель. Как правило, печатающие устройства имеют разрешение 300 DPI. Это означает, что на один дюйм изображения придется 300 точек. Точки и пиксели — это не всегда одно и тоже, потому как некоторые принтеры печатают точки без смешения красок, что требует большего числа точек для того, чтобы отобразить пиксель. Тем не менее знание этого параметра помогает определить размер изображения, выводимого на печать. Для того, чтобы узнать это, используется следующая формула:

X=(2.54*p)/dpi, где x — длина стороны фото, 2.54 — количество сантиметров в одном дюйме, p — пиксельный размер стороны.

К примеру, нам требуется распечатать фотографию с разрешением 2560 x 1440. Разрешение печатающего устройства — 300 dpi. Воспользуемся формулой, чтобы определить размеры плоского носителя, на который будет распечатано данное изображение.

  • X = (2.54*2560)/300=21 сантиметр в ширину;
  • X = (2.54*1440)/300=12 сантиметров в длину.

Таким образом, размер фотобумаги, требующейся для распечатки данного изображения, должен иметь размеры 21 x 12 см.


Здесь представлены распространенные разрешения экранов и выходные размеры при печати изображений с данными разрешениями. Тут ярко прослеживается взаимосвязь пиксельного размера, DPI и физического размера экрана/матрицы.

3 на 4 см сколько в пикселях?

При распечатке фото используются разные размеры, 3 x 4 см — один из них. Давайте попробуем определить разрешение такого фото в пикселях при его распечатке (разрешение принтера — 300 dpi). Для этого воспользуемся приведенной выше формулой:

x=(2.54*p)/300, отсюда

p1 = (300*2.3)/2.54 = 271 — пиксельная ширина фото;

p2 = (300*4)/2.54 = 472 — пиксельная длина;

Таким образом, в данной фотографии будет содержаться 271*472=127912 пикселей.


Еще одна таблица соотношения пиксельного разрешения, формата листа и физического размера изображения на выходе.

Заключение

С появлением разновидности разрешений, точек, капель и так далее стала возникать путаница в определении плотности пикселей, размере фото и др. Но, приведенные в статье формулы являются актуальными.

Если вы хотите узнать больше информации о DPI и PPI, предлагаю взглянуть вам на видеоролики, раскрывающие содержание данных понятий:

Вконтакте

Пиксель (Pixel) – наименьший элемент двумерного изображения в растровой графике.


Каждый наименьший элемент обладает своим цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью.


Посмотрим под увеличением, как выглядит «пиксельная сетка ».

Для примера используется изображение, которое доступно .


Количество пикселей определяет уровень точности, детальности изображения (фотографии) и значение разрешения.

Количество пикселей связано с объемом мегапикселей в параметрах фотоаппарата.

Если фотоаппарат обладает 18.7 -мегапиксельной камерой, то максимальный размер будет 5184 х3436 , это означает, что фотография будет иметь 5184 пикселя по ширине и 3436 по высоте.

Разрешение

Размер изображения в пикселях измеряет общее число пикселей по ширине и высоте.


Разрешение (Resolution) – величина, определяющая четкость деталей растрового изображения. Чаще всего она устанавливается в количестве пикселей на дюйм (Pixels Per Inch / PPI).

Чем больше пикселей на меру измерения, тем выше разрешение.

Чем выше разрешение, тем лучше качество печати.


Примечание

В Фотошопе можно посмотреть на соотношение размера и разрешения открытого изображения, перейдя через меню « » ( / Сочетание клавиш «Atl+Ctrl+i »).


Рассмотрим на примере разницу разрешений.

Ниже представлено 2 варианта фотографии с разным разрешением.


При создании документа в Фотошопе (Файл – Создать | / Сочетание клавиш «Ctrl+N ») можно установить параметр «Разрешение » (Resolution).



Мы рассмотрели понятия «пиксель» и «разрешение» относительно растровых изображений и программы Фотошоп.



⇐ . (предыдущая страница учебника)

. (следующая страница учебника) ⇒

Пиксель (Pixel) – понятие, возникшее на поприще развития цифровой техники. Является оно сокращением из двух слов picture и cell и определяет минимальный элемент, из которого состоит растровое изображение. Данное понятие широко используется в технике и программировании.

Изображение на мониторе и в распечатанном виде представляется именно в виде отдельных точек – пикселей. Размер растрового изображения выражается в количестве пикселей, приходящихся на высоту и ширину изображения, например 1680х1050, и называется разрешением.

Пиксели на матрице монитора

Если присмотреться с близкого расстояния к матрице монитора, то можно увидеть мелкие разноцветные точки. Изображение формируется именно из них. Отдельный пиксель на мониторе формирует группа субпикселей трех основных цветов: красный, зеленый, синий. Аппаратная часть монитора получает от ПК информацию о цвете пикселя, яркости и интенсивности, на основании чего определяет, какими параметрами должны обладать и субпиксели. После этого на матрицу подаются управляющие сигналы, и в определенной точке уже виден нужный цвет. То же самое касается и плазменных телевизоров.

У с электронно-лучевой трубкой также картинка создается путем формирования пикселя на основе группы субпикселей трех основных цветов. Только в этом варианте в составе пикселя может быть не по одному, а по много субпикселей красного, зеленного и синего цветов.

Высокое качество ЖК-мониторов определяется тем, что для каждого выводимого пикселя выделяется отдельный пиксель на матрице монитора. Это устраняет неприятный для зрения эффект муара, различий в размере каждого пикселя.

Пиксели в цифровой фотографии

Любая фотография, сохраненная в цифровом виде, представляет собой матрицу, состоящую из пикселей и значений цвета, насыщенности и яркости для каждого из них. Если при просмотре фотографии попробовать ее увеличить на мониторе ПК как можно больше, можно увидеть эти пиксели, которые представляют собой квадратики с определенным цветом. Внутри квадратика никаких переходов цвета нет, и лишь при удалении, когда в поле зрения появляются тысячи соседних пикселей с отличными оттенками, глаз человека видит переходы цветов и различает объекты, которые были сфотографированы, не обращая внимания уже на каждый пиксель в отдельности.

Чем меньше по размеру пиксели, тем более качественным изображение, построенное из них, будет казаться человеку. Количество пикселей на квадратный дюйм является характеристикой качества фотографии, или смартфона.

Обработка растрового изображения подразумевает работу с отдельными пикселями или их группами. Изменяя их цвет и яркость, можно сформировать новый рисунок или отредактировать уже имеющийся.

Что такое пиксель?

Представьте себе, что экран монитора поделен на много тысяч маленьких клеточек, как тетрадный лист, только много-много мельче. Каждая такая клеточка на экране называется пиксель.

Если клеточки совсем мелкие, на экран монитора помещается их больше. Значит, они лучше передают оттенки цвета и мелкие детали рисунка. Чем больше пикселей помещается на экране, тем выше разрешение. При низком разрешении - пикселей меньше, соответственно, размер их больше, а качество изображения хуже. Переходы цвета получаются сделанными как бы из мозаики, рисунки состоят из маленьких квадратиков. Итак, чем больше пикселей и чем они мельче - тем больше разрешение, тем выше качество рисунков.

Битый пиксель:

Вам случалось слышать выражение «битый пиксель»? Наверняка. Что же это значит? А это значит, что одна из клеточек на мониторе (экране ЖК телевизора, мониторе компьютера или ноутбука, матрице цифрового фотоаппарата) перестала проводить свет. Выключилась. Сломалась. Если разрешение экрана высокое, то среди сотен тысяч других клеточек ее видно почти не будет. При низком разрешении экрана она видна, как черная точечка на экране.

Горячий пиксель:

Еще пиксели бывают «горячими». На однотонном фоне они выглядят как разноцветные точки, красные, оранжевые, зеленые - любые. Значит, пиксель не потерял работоспособности, с ним все в порядке, просто он «завис» на каком-то определенном цвете, и не может переключиться на другой. Иногда это «вылечивается» само по себе, при перезагрузке, если нет - советуют помассировать экран монитора на месте «горячего» пикселя пальцем или ватной палочкой. Только осторожно, чтобы не повредить соседние клеточки-пиксели. Это не относится к фотоаппаратам, на дисплее фотоаппарата отражаются пиксели матрицы, и просто ватной палочкой до нее не доберешься.