Píxel

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Imatge esquematitzada de 16x16 píxels

El píxel o pícsel (neologisme de l'anglès pixel, derivat de la contracció de picture element que significa "element de la imatge") és en informàtica, la unitat mínima que forma una imatge gràfica. Aquesta imatge pot ser mostrada i interpretada per la maquinària de l'ordinador, per exemple, mitjançant un monitor o una impressora. Un píxel usualment es defineix com un punt o un quadrat, però realment no posseeix una forma determinada. Es pot dir que es tracta d'una mostra abstracta o una unitat de mesura de resolució de pantalla. El píxel té una mida concreta, és establerta pel fabricant de la maquinària; acostuma a ser de l'ordre de mil·límetres. Els píxels són unitats independents, però el fet que es percebin com un conjunt és degut a la limitació de la nostra visió, que fa que s'obtingui una sensació de continuïtat. A partir del concepte de píxel s'han derivat altres termes com ara vòxel (element de volum), texel (element de textura) i surfel (element de superfície), utilitzats per altres processaments de la imatge.

Intensitat de color al píxel[modifica | modifica el codi]

La intensitat de cada píxel és variable: en els sistemes de color, cada píxel té normalment tres o quatre dimensions de variabilitat del tipus vermell, verd i blau (Model de color RGB) o bé, cian, magenta, groc i negre (Model de color CMYK). A cada píxel se li associa un nombre digital que correspon al seu nivell de lluminositat a la imatge. El valor d'aquesta magnitud representa l'energia electromagnètica capturada i sempre és un nombre positiu codificat en binari.

La profunditat de color

El nombre de colors diferents que podem representar amb un píxel depèn del nombre de bits per píxel (bpp) o profunditat de color. El màxim nombre de colors que pot prendre un píxel podem trobar-lo elevant 2 al nombre de bpp. Els valors més comuns són els següents:

  • 1 bpp → 21 = 2 colors, també anomenat monocrom.
  • 2 bpp → 22 = 4 colors, anomenat CGA.
  • 4 bpp → 24 = 16 colors, aquesta és la profunditat mínima acceptada per l'estàndard VGA.
  • 8 bpp → 28 = 256 colors, anomenat Super VGA.
  • 16 bpp → 216 = 65536 colors, conegut com a Highcolor.
  • 24 bpp → 224 = 16777216 colors, anomenat Truecolor.
  • 48 bpp → 248 = 281474976710656 colors, utilitzat per a treballs professionals.

Totes les imatges digitals estan formades per una disposició de píxels a manera de matriu, amb les seves corresponents files i columnes que ens donaran la localització de cada element de la composició. Com més píxels s'usen per a representar una imatge més fidel serà al model original.

Imatge de 2 bits
Imatge de 8 bits

Píxel i resolució[modifica | modifica el codi]

El nombre de píxels d'una imatge s'anomena de vegades resolució, encara que la resolució té una definició més específica, ja que inclou altres paràmetres. Els píxels d'una imatge es poden expressar de diverses formes: com un únic nombre, com en el cas de les càmeres digitals, on diem "5 megapíxels" i on ens referim a que té 5 milions de píxels, també els podem definir amb dos nombres, com "640 x 480", on entenem que la imatge té 640 píxels d'amplada i 480 d'alçada.

És important establir la diferència entre els píxels com a elements de la imatge i els píxels com a dispositius físics capaços de captar llum dins de la matriu d'un sensor digital. Encara que és correcte parlar de píxels per ambdós significats.

En informàtica, una imatge formada per píxels s'anomena mapa de bits o imatge rasteritzada.

Subpíxel[modifica | modifica el codi]

Molts sistemes d'adquisició i reproducció d'imatge, per diverses raons, no són sensibles als diferents canals de colors d'un mateix lloc. Aquesta aproximació se sol resoldre usant múltiples subpíxels, cadascun dels quals suporta un únic canal de color.

En aquest tipus de sistemes que utilitzen subpíxels es poden realitzar dos tipus d'aproximacions:

  • Els subpíxels poden ser ignorats, tractant els píxels com la unitat més petita a la què ens podem adreçar a una imatge.
  • El subpíxel pot ser inclòs als càlculs de representació, això suposa una millor resolució del color de la imatge resultant encara que el procés de representació serà més llarg.
Subpíxels
Subpíxels

Megapíxel[modifica | modifica el codi]

Un megapíxel és un milió de píxels. Se sol utilitzar per expressar el nombre de píxels d'una imatge i, en el cas dels sistemes d'adquisició i reproducció d'imatges expressa el nombre d'elements sensors.


Píxel quadrat[modifica | modifica el codi]

El píxel quadrat és la representació del punt en format digital. El pixel és la unitat mínima d'informació en imatge gràfica 2D, que tant serveix per a la representació com per a l'emmagatzemament d'informació.

Relació[modifica | modifica el codi]

En els sistemes d'avui en dia, a partir de la relació d'aspecte i de la definició espaial els píxels es mesuren en unes determinades unitats. Per al cas de la definició horitzontal (D_H), el píxel es mesura en cpw i en canvi la definició vertical (D_V) es mesura en cph. Donades aquestes definicions, per a que el pixel es consideri quadrat, s'ha de complir que

{D_H \over D_V} = {W \over H}

On W \over H és la relació d'aspecte

Concepte a partir de la relació[modifica | modifica el codi]

La relació anterior, ens està posant de manifest que per a comparar dues magnituds (D_H i D_V) han de tenir les mateixes unitats. Per tant, per al cas de (D_H) si multipliquem per H (centímetres per unitat d'alçada) ens queden les unitats de cicles/\mathrm{cm}^{-1}.

Anàlogament, per al cas de (D_V) si multipliquem per V (centímetres per unitat d'amplada) ens queden les unitats de cicles/\mathrm{cm}^{-1}.

Per tant, ara ja podem comparar les dues magnituds. En cas que siguin iguals, estem en el cas de píxel quadrat.

Utilitats[modifica | modifica el codi]

En termes d'exploració entrellaçada el fenomen de píxel quadrat es va donar a conèixer a la dècada de 1980. En aquell moment la companyia Apple va tenir moltes dificultats per a poder representar la realitat tal com era; va voler utilitzar un sistema d'exploració antic en altes resolucions de l'època (640x200) que deformaven notablement la realitat. A partir de llavors, es va veure la necessitat d'adaptar els sistemes d'exploració a les altes resolucions.