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[[File:Fil-Pixel-example-wiki.png|thumb|Ingrandimento di una versione precedente del logo di Wikipedia in cui sono evidenti i pixel che compongono l'immagine]]
Un '''pixel''', in [[computer grafica]], è l'unità minima convenzionale della superficie di un'[[immagine digitale]].<ref name=":0">{{Cita libro|autore=[[Walter Maraschini]]|autore2=[[Mauro Palma]]|titolo=Enciclopedia della Matematica|edizione=Edizione speciale per il Corriere della Sera|collana=Le Garzantine|anno=2014|editore=Garzanti
Un multiplo molto usato nella risoluzione fotografica è il megapixel (Mpx), equivalente a un milione di pixel ([[Mega]]=10<sup>6</sup>).
== Storia ==
=== Un precursore nell'arte ===
[[Georges Seurat]], leader del [[Neoimpressionismo|movimento neoimpressionista]] del tardo XIX secolo, sfruttava l'accostamento dei colori puri tenuti fra loro divisi e il principio della ricomposizione retinica.<ref name=":1">{{Cita libro|autore=Giorgio Di Teodoro|autore2=Francesco Cricco|titolo=Il Cricco di Teodoro. Itinerario nell'arte. Ediz. arancione. Per le Scuole superiori. Con espansione online: 4|edizione=3|data=1º gennaio 2012|editore=Zanichelli
=== Storia del termine ===
Il termine "pixel" compare per la prima volta in due diversi SPIE Proceedings del 1965, negli articoli di Fred C. Billingsley del [[Jet Propulsion Laboratory]] del [[California Institute of Technology|Caltech]].<ref name=":2">{{Cita pubblicazione|autore=|nome=Richard F.|cognome=Lyon|data=2 febbraio 2006
== Il pixel materiale ==
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[[File:CRT Pixel.png|thumb|Pixel in un display CRT]]
Nel caso di un [[televisore]] o [[Schermo a tubo catodico|monitor a tubo catodico]], la [[luce]] viene dai [[Fosforo (optoelettronica)|fosfori]], [[sostanze chimiche]] che brillano quando vengono colpite dagli [[Elettrone|elettroni]].<ref name=":3">{{Cita libro|titolo=Enciclopedia della Scienza. Ediz. illustrata|data=1º gennaio 2006|editore=Joybook
=== Schermo al plasma ===
{{vedi anche|Schermo al plasma}}
Lo schermo di un [[Schermo al plasma|televisore al plasma]] presenta un grande numero di cellette racchiuse tra due lastre di [[vetro]],<ref name=":4">{{Cita libro|nome=Ugo|cognome=Amaldi|titolo=Amaldi per i licei scientifici.blu. Con Physics in english. Con espansione online: 3|data=1º gennaio 2012|editore=Zanichelli
I tre colori possono essere accesi individualmente o simultaneamente, ma non è possibile incrementarne o diminuirne l'intensità, né più né meno.<ref name=":6">{{Cita libro|nome=Walter|cognome=Fischer|titolo=Digital Video and Audio Broadcasting Technology: A Practical Engineering Guide|anno=2010|url=https://archive.org/details/digitalvideoaudi0000fisc|edizione=3|data=4 giugno 2010
=== Display LCD ===
{{vedi anche|Display a cristalli liquidi}}
In un [[display a cristalli liquidi]], è posta una lampada posteriore come fonte di illuminazione, e la quantità di [[luce]] che attraversa il [[display]] è controllata mediante una maggiore o minore rotazione delle [[onde luminose]] tra due [[Filtro polarizzatore|filtri polarizzatori]].<ref name=":6" /> Se un [[impulso elettrico]] attraversa i [[cristalli liquidi]], li torce in modo da permettere alla luce di passare attraverso il filtro frontale, in quanto quest'ultimo è ruotato di 90° rispetto a quello posteriore.<ref name=":7">{{Cita libro|titolo=E. Enciclopedia Scienze|url=https://www.worldcat.org/oclc/799546212|
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[[File:Rasterization bw.svg|thumb|Le immagini vettoriali vengono rasterizzate mediante opportuni algoritmi]]
Una [[Grafica vettoriale|rappresentazione vettoriale]] di un'immagine consiste di istruzioni e parametri per disegnare l'immagine finale, elemento per elemento, a partire da [[Primitiva (geometria)|primitive geometriche]] come [[Linea|linee]], [[Curva (matematica)|curve]], [[Poligono|poligoni]], e [[testo]]. Un formato [[Grafica raster|raster]] rappresenta un livello più basso di [[astrazione (informatica)|astrazione]] dei [[Dato|dati]] dell'immagine. Esso contiene una rappresentazione [[Campionamento (teoria dei segnali)|campionata]] di qualsiasi immagine catturata o sintetizzata, e perciò offre risorse di [[Memoria (informatica)|memorizzazione]] più generali. Poiché i sistemi di visualizzazione stessi vengono "indirizzati" in questo modo, la destinazione finale per tutte le rappresentazioni grafiche è effettivamente raster; un'immagine in formato vettoriale, per essere visualizzata, viene infatti "[[Rasterizzazione|rasterizzata]]" eseguendo le appropriate istruzioni di disegno e campionando il risultato.<ref>{{Cita libro|nome=Janglin|cognome=Chen|nome2=Wayne|cognome2=Cranton|nome3=Mark|cognome3=Fihn|titolo=Handbook of Visual Display Technology
Nel senso più generale, un'[[immagine raster]] è costituita da una griglia rettangolare di pixel. Ogni pixel è un campione di [[informazione]] in un'[[area]] finita di una sorgente grafica spazialmente continua, centrato in una particolare posizione geometrica sul [[Piano (geometria)|piano]].<ref>{{Cita libro|nome=Janglin|cognome=Chen|nome2=Wayne|cognome2=Cranton|nome3=Mark|cognome3=Fihn|titolo=Handbook of Visual Display Technology
Per i calcoli al [[computer]], si necessita di una conveniente [[astrazione (informatica)|astrazione]] che sia indipendente dalle specifiche di qualsiasi dispositivo, così da usarla per ragionare sul come produrre o interpretare i valori memorizzati nelle immagini. Questa astrazione prevede che le immagini siano funzioni definite su aree bidimensionali – il più delle volte [[Rettangolo|rettangoli]].<ref name=":8">{{Cita libro|nome=Steve|cognome=Marschner|nome2=Peter|cognome2=Shirley|titolo=Fundamentals of Computer Graphics, Fourth Edition
Questa nozione astratta di immagine continua si lega a quella di [[Grafica raster|immagine raster]] se si considera che un pixel materiale, con i suoi [[Sub-pixel|subpixel]] rossi, verdi e blu, è progettato in modo che il colore medio dell'immagine sulla propria faccia sia controllato dal corrispondente valore del pixel nell'immagine raster.<ref name=":8" />
=== Visualizzazione su schermo ===
[[File:Image pixels and screen pixels.jpg|thumb|Le immagini digitali immagazzinano l'informazione in una griglia di pixel virtuali (sopra). Similmente, un'unità di visualizzazione usa una griglia di pixel materiali (ciascuno contenente elementi rossi, verdi e blu), per ricreare l'immagine (sotto).]]
Per visualizzare l'immagine su un [[Schermo a tubo catodico|monitor CRT]], il [[cannone elettronico]] deve sapere precisamente quali pixel devono essere "accesi" durante la scansione, perciò viene usato un ''[[Framebuffer|frame buffer]]'', ossia una [[Memoria (informatica)|memoria]] [[hardware]] [[Programmazione (informatica)|programmabile]].<ref name=":9">{{Cita libro|nome=Anupam|cognome=Saxena|nome2=Birendra|cognome2=Sahay|titolo=Computer Aided Engineering Design|url=https://books.google.it/books?id=H9K3wNHjKhEC&pg=PA6&lpg=PA6&dq=frame+buffer+dac&source=bl&ots=MQpU3m7jPr&sig=rdNYjF6v0niDVvZa4WdL_FMY6D8&hl=it&sa=X&ved=0ahUKEwj94fevpMzbAhUiYJoKHe2zAjwQ6AEITDAG#v=onepage&q=frame%20buffer%20dac&f=false|accesso=
Un solo [[Bitplane|bit plane]] crea un'immagine in bianco e nero, e per avere una figura realistica sarebbero necessari i [[livelli di grigio]]. Per controllare l'intensità (o gradazione) di un pixel, bisogna usare un certo numero di bit plane all'interno del [[Framebuffer|frame buffer]].<ref name=":9" /> Per esempio, se si usano 3 bit plane in un singolo frame buffer, è possibile creare 8 (o 2<sup>3</sup>) combinazioni di livelli di intensità (o gradazioni) per lo stesso pixel (000-001-010-011-100-101-110-111, dove 000 è il nero e 111 è il bianco).<ref>Se il display supporta 2<sup>''n''</sup> gradazioni di grigio, allora la bitmap dovrà contenere un numero ''n'' di bit per ciascun pixel.</ref> I valori intermedi controlleranno l'intensità del "colpo" del [[cannone elettronico]] sul pixel.<ref name=":9" /> Il processo di mappatura dell'immagine, in questo caso in valori di grigio discreti, è detto "[[Quantizzazione (elettronica)|quantizzazione]]".<ref name=":15">{{Cita libro|nome=Bernd|cognome=Jähne|titolo=Digital Image Processing|anno=2002|url=https://archive.org/details/digitalimageproc0000jahn_q4y0|edizione=5|data=
Nei sistemi a colori, il [[Tubo a raggi catodici|CRT]] è equipaggiato con un [[cannone elettronico]] per ciascun colore, di solito tre: uno per il rosso, uno per il verde, e uno per il blu.<ref name=":12">{{Cita libro|autore=Julio Sanchez|autore2=Maria P. Canton|titolo=The PC Graphics Handbook|url=http://www.uobabylon.edu.iq/download/Ph.D%202013-2014/PC%20Graphics%20Handbook.pdf|anno=2003|editore=CRC Press|lingua=en
Collegare a ciascun DAC 8-bit una [[tabella dei colori]], o CLUT (''color look up memory table''),<ref name=":9" /> migliora l'efficienza della [[scheda video]] e riduce l'occupazione di [[Memoria (informatica)|memoria]] a un terzo dello spazio richiesto.<ref name=":16" /> In questo caso, nel [[Framebuffer|frame buffer]] l'[[informazione]] registrata non corrisponde direttamente al valore di colore che si può visualizzare, ma a un codice che individua nella CLUT il colore effettivo; ciò permette di variare i colori di un'immagine senza modificare il codice originario, compiendo un'operazione chiamata elaborazione in falso colore: in pratica cambiando il valore contenuto nel posto della tabella cui indirizzano tutte le locazioni nel frame buffer che contengono lo stesso codice, il loro colore viene simultaneamente cambiato in un nuovo colore a scelta.<ref>{{Cita libro|autore=AA.VV.|titolo=La Comunicazione|anno=2005|editore=Il Giornale
=== La pixel replication ===
[[File:Color-lookup-table.png|thumb|Funzionamento di una Color Look-up Table]]
Nei [[Televisore|televisori]], e specialmente i quelli con schermo CRT, il [[display]] raramente ha lo stesso numero di pixel dell'immagine che viene visualizzata. Considerazioni del genere rompono il collegamento diretto tra i pixel dell'immagine (virtuali) e i pixel del display (materiali).<ref name=":8" /> Sarebbe meglio intendere l'[[immagine raster]] come una descrizione indipendente dal dispositivo (''device-independent'') dell'immagine da visualizzare, e il display come un dispositivo atto ad approssimare quell'immagine ideale.<ref name=":8" /> Per esempio, molte [[Scheda video|schede grafiche]] supportano oggi varie risoluzioni, come 640×480, 800×600, 1024×768, ecc. Il numero di [[Sub-pixel|subpixel]] sul display ovviamente non cambia se si cambia il numero di pixel virtuali che li guidano.<ref name=":10">{{Cita pubblicazione|autore=Alvy Ray Smith|data=17 luglio 1995|titolo=A Pixel Is Not A Little Square, A Pixel Is Not A Little Square, A Pixel Is Not A Little Square! (And a Voxel is Not a Little Cube)
Ecco che si può parlare di ''pixel replication'', ovvero di una tecnica che prevede la sostituzione di ogni pixel con un blocco di dimensioni N×N di pixel, per cui l'immagine viene ingrandita per un fattore di scala N.<ref name=":11">{{Cita libro|autore=AA.VV.|titolo=Computer Graphics: Principles and Practice in C|edizione=2|data=
== Caratteristiche del pixel ==
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=== Risoluzione ===
Il numero di pixel sul monitor è definito dalla sua ''addressability'' ("indirizzabilità"), che è il numero di pixel singolarmente comandabili.<ref name=":13">{{Cita libro|nome=Jon C.|cognome=Leachtenauer|titolo=Electronic Image Display: Equipment Selection and Operation|url=https://books.google.it/books?id=OGPVA6Z3PvUC&pg=PR13&dq=electronic+visual+image&hl=it&sa=X&ved=0ahUKEwjAuvCzoNXbAhXHfiwKHe0bB4kQ6AEIUjAG#v=onepage&q=addressability&f=false|accesso=
Resolution is often confused with addressability. The addressability of a computer-graphics system is defined by the number of displayable lines, or alternatively by the number of points or pixels (picture elements) that can be displayed in the vertical and horizontal directions. Computer graphics systems are now capable of addressing many thousand pixels horizontally and vertically but the resolution is likely to be nearer 400 lines per inch.|ISBN=
I moderni schermi per computer sono progettati con una "[[risoluzione nativa]]", che fornisce l'immagine più netta tra quelle che lo schermo è in grado di produrre.<ref name=":17" /> Tipiche risoluzioni native per gli [[Display a cristalli liquidi|LCD]] sono le seguenti: per i display a 17 pollici, 1024×768, per i 19 pollici è di 1280×1024, per i 20 pollici è di 1600×1200, e per i display a 22-24 è di 1920×1080.<ref name=":17" /> Generalmente, gli LCD dovrebbero essere quasi sempre visualizzati alla risoluzione nativa, perché cambiare le impostazioni dello schermo può produrre artefatti che deteriorano la qualità dell'immagine.<ref>{{Cita libro|nome=Janglin|cognome=Chen|nome2=Wayne|cognome2=Cranton|nome3=Mark|cognome3=Fihn|titolo=Handbook of Visual Display Technology|edizione=2|data=4 novembre 2016
=== Forma del pixel ===
[[Adobe Premiere Pro]] (un software di [[Montaggio video|video editing]]) per interpretare una [[Videoclip|clip]] correttamente ha bisogno di sapere, insieme ad altre cose, il ''[[pixel aspect ratio]]'', cioè la forma geometrica dei pixel.<ref>{{Cita libro|autore=Adobe Creative Team|titolo=Adobe Premiere Pro CS6 Classroom in a Book|anno=2013|url=https://archive.org/details/adobepremierepro0000unse_e2m9|edizione=1|data=9 luglio 2012|editore=Adobe Press|lingua=
=== Colore e sub-pixel ===
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* 8 bpp (256 colori);
* 16 bpp (65.536 colori, noto come [[Highcolor]]);
* 24 bpp (16.777.216 colori, noto come [[Truecolor]]).Le immagini [[RGB]] sono costituite da 3 canali di colore.<ref name=":19">{{Cita libro|titolo=Adobe Photoshop. Aiuto ed esercitazioni|url=https://helpx.adobe.com/it/pdf/photoshop_reference.pdf|anno=2014|editore=Adobe
== Note ==
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