Пиксели и координаты

В компьютерной графике для указания местоположения графического объекта используются математические координаты, но поверхность отображения устройства вывода – это реальный физический объект. Следовательно, необходимо помнить о различии между физическими и логическими пикселями.

Физические пиксели

Физические пиксели – это реальные точки, отображаемые на устройстве вывода. Физические пиксели – наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным или программным способом. Так принято считать, хотя на практике устройства отображения могут формировать отдельный пиксель из нескольких более мелких элементов. В большинстве аналоговых устройств на базе цветной электронно-лучевой трубки при отображении используется несколько по-разному окрашенных точек, которые человеческий глаз, находящийся на достаточном от них расстоянии, воспринимает как единый, однородно окрашенный пиксель. Поскольку физические пиксели занимают определенную площадь поверхности отображения, то на расстояния между двумя соседними пикселями вводятся ограничения. Если вы зададите устройству отображения слишком высокую разрешающую способность (т.е. слишком большое количество пикселей на единицу поверхности отображения), то качество изображения снизится из-за наложения или слияния соседних пикселей.

Логические пиксели

В противоположность физическим пикселям, логические пиксели подобны математическим точкам: они имеют местоположение, но не занимают физического пространства. Таким образом, при отображении значений логических пикселей из растровых данных в физические пиксели экрана должны учитываться реальные размер и расположение физических пикселей. Иначе, например, плотный и ярко окрашенный растр при отображении на слишком большой монитор может утратить эти качества, поскольку пиксели окажутся разбросанными по всему экрану.

Пиксельная глубина и устройства отображения

Чем больше количество битов, используемых для представления пикселя, тем больше количество возможных цветов пикселя. Однако для хранения таких пиксельных значений требуется значительный объем памяти.

Наиболее современные устройства вывода могут отображать от двух до шестнадцати с лишним миллионов цветов одновременно; при этом для хранения одного пикселя требуются соответственно от одного до тридцати двух битов. Двухуровневые, или однобитовые, устройства отображения для представления пикселя используют один бит; при этом пиксель может быть окрашен в один из двух цветов. Наиболее известными однобитовыми устройствами отображения являются монохромные мониторы и черно-белые принтеры. Изображения, которые хорошо визуализируются в черно-белом исполнении (чертежи, тексты и иллюстративные вставки некоторых типов), обычно хранятся в виде однобитовых данных.

Цветовые модели

Мир, окружающий человека, воспринимается по большей части цветным. Цвет имеет не только информационную, но и эмоциональную составляющую. Человеческий глаз — очень тонкий инструмент, но к сожалению, восприятие цвета субъективно. Очень трудно передать другому человеку свое ощущение цвета.

Вместе с тем для многих отраслей производства, в том числе для полиграфии и компьютерных технологий, необходимы более объективные способы описания и обработки цвета.