Pikseli

Pikseli on minkä tahansa tietokoneen, puhelimen tai tabletin näytön peruselementti, ja värinäytöissä se koostuu kolmesta valon pääväristä: punaisesta, vihreästä ja sinisestä. Tietokonekuva koostuu useista tuhansista pikseleistä, jotka on järjestetty riveihin ja sarakkeisiin. Kuinka nämä yksittäiset pikselit on tallennettu sekä tietokoneen tai laitteen muistiin että kuvatiedostoihin, on kehittynyt vuosien varrella, ja selitämme joitakin näistä menetelmistä alla.

Pikseli voi olla joko yksivärinen, harmaasävy tai värillinen, ja tästä riippuen sillä on suora vaikutus tietokoneen tai laitteen muistin määrään, joka tarvitaan yhden pikselin tallentamiseen.

Yksivärinen

Vanhemmissa tietokonejärjestelmissä kustannusten alentamiseksi ne toimitettiin yleensä yksivärisillä näytöillä, jotka pystyivät näyttämään joko vihreitä tai mustia pikseleitä. Tämä ei ainoastaan ​​yksinkertaistanut näytön suunnitteluvaatimuksia, vaan se tarkoitti myös sitä, että pikseli voitiin esittää tietokoneen muistissa joko 0 tai 1 (binääribitti), mikä minimoi kuvien tallentamiseen tarvittavan muistin, koska voit tallentaa 8 pikseliä yhteen tavu tietokoneen muistista.

Täysvärinen kohtaus

Sama täysvärinen kohtaus muutettu mustavalkoiseksi

Zoomattu osa samasta mustavalkokuvasta

Harmaasävy

Harmaasävypikseli on sellainen, jossa voi tyypillisesti olla 256 harmaan tasoa, mukaan lukien musta ja valkoinen. 256 mahdollista arvoa ovat seurausta yhdestä muistitavusta, jota käytetään harmaasävyarvon tallentamiseen. Sen varmistamisella, että harmaasävypikselit tarvitsevat vain yhden tavun muistia, on monia etuja. Sen lisäksi, että se vähentää kuvan tallentamiseen tarvittavaa muistia, se tekee myös ohjelmistokehittäjille suhteellisen yksinkertaista käsitellä näitä kuvia.

Täysvärinen kohtaus

Sama värillinen kohtaus muutettu harmaasävyiksi

Kuvassa käytetyt 256 harmaan tasoa

Väri

Vuosien varrella on kehitetty useita menetelmiä väripikseleiden tallentamiseen. Monilla näistä ei ole ollut mitään tekemistä värinäyttöjen rajoitusten kanssa, vaan pikemminkin tarpeeseen minimoida tuolloin erittäin kalliin tietokoneen muistin määrä (RAM), joita tarvitaan värikuvan tallentamiseen, sekä aiempien tietokoneiden grafiikkalaitteiston rajoitukset.

Paletit

Tietojenkäsittelyn alkuaikoina tehokkaan muistin käytön varmistamiseksi ja grafiikkalaitteiston rajoitusten tukemiseksi värikuva voitiin määrittää tietyn kokoisilla väripaletteilla. Nämä palettikoot ovat usein kooltaan 2, 4, 8, 16 ja 256 väriä. Nämä värit otettaisiin usein paljon suuremmasta saatavilla olevien värien valikoimasta. Oli mahdollista käyttää erilaisia ​​​​algoritmeja, kuten Floyd-Steinbergin närästys ottaaksesi täysvärikuvan, joka sisältää usein tuhansia värejä, ja pienentää tätä niin, että se mahtuu 256 värin palettiin ja säilyttää silti erittäin hyvän kuvanlaadun. Juuri tätä menetelmää käyttävät vanhemmat kuvamuodot, kuten GIF.

Täysvärinen kohtaus

Sama täysvärinen kohtaus pienennetty 256 värin palettiin

Käytetty 256 värin paletti

Täysvärinen

Ajan ja laitteen muistin kapasiteetin ja hintojen pienentyessä sekä laitteen laitteiston suorituskyvyn yleisessä johdonmukaisessa parannuksessa väripalettien käyttö kuvan tallentamiseen tarvittavan muistin vähentämiseksi on tullut vähemmän tärkeäksi. Tämä on johtanut siihen, että nykyaikaisten kuvaformaattien pikselit on tallennettu korkean värin muodossa: 1 tavu punaiselle, 1 tavu vihreälle ja 1 tavu sinisille elementeille, mikä antaa täysväripikselille noin 16,7 miljoonan värin valikoiman.

Tämä paransi laitteen laitteistokapasiteettia ja suorituskykyä, mutta palettien tarpeen poistaminen ei poistanut tarvetta vähentää kuvan tallentamiseen tarvittavaa tilaa. Ja niin kuvamuodot, jotka tarjoavat tappiollinen ja häviötön pakkausvaihtoehdot luotiin kuvan koon pienentämiseksi ilman, että tarvitsisi turvautua paletteihin.