Piksel

Piksel, herhangi bir bilgisayar, telefon veya tablet ekranının temel öğesidir ve renkli ekranlar için üç ana ışık renginden oluşur: kırmızı, yeşil ve mavi. Bir bilgisayar görüntüsü, satırlar ve sütunlar halinde düzenlenmiş binlerce pikselden oluşur. Bu bireysel piksellerin hem bilgisayar hem de cihaz belleğinde ve görüntü dosyalarında nasıl depolandığı yıllar içinde gelişmiştir ve bu yöntemlerden bazılarını aşağıda açıklıyoruz.

Bir piksel monokrom, gri tonlamalı veya renkli olabilir ve buna bağlı olarak tek bir pikseli depolamak için gereken bilgisayar veya cihaz hafızası miktarına doğrudan etki eder.

Tek renkli

Eski bilgisayar sistemlerinde maliyetleri azaltmak için genellikle yeşil veya siyah pikselleri görüntüleyebilen tek renkli ekranlar sağlanıyordu. Bu sadece ekranın tasarım gereksinimlerini basitleştirmekle kalmadı, aynı zamanda bir pikselin bilgisayarın belleğinde 0 veya 1 olarak temsil edilebileceği anlamına da geldi (ikili bit) tek bir pikselde 8 piksel depolayabileceğiniz için görüntüleri depolamak için gereken belleği en aza indirir. bayt bilgisayar belleği.

Tamamen renkli bir sahne

Aynı tam renkli sahne siyah beyaza dönüştürüldü

Aynı siyah beyaz görüntünün yakınlaştırılmış kısmı

Gri tonlamalı

Gri tonlamalı piksel, siyah ve beyaz da dahil olmak üzere genellikle 256 gri düzeyine sahip olabilen bir pikseldir. 256 olası değer, gri tonlamalı değeri saklamak için kullanılan tek bir bellek baytının sonucudur. Gri tonlamalı bir pikselin yalnızca 1 bayt belleğe ihtiyaç duymasını sağlamanın birçok faydası vardır. Görüntüyü depolamak için gereken belleği azaltmanın yanı sıra, yazılım geliştiricilerin bu görüntüleri işlemesini de nispeten basit hale getirir.

Tamamen renkli bir sahne

Aynı tam renkli sahne gri tonlamaya dönüştürüldü

Resimde kullanılan 256 gri düzeyi

Renk

Renkli piksellerin saklanması için yıllar içinde geliştirilen çeşitli yöntemler vardır. Bunların çoğunun renkli ekranların herhangi bir kısıtlamasıyla hiçbir ilgisi yoktu; daha ziyade o zamanlar çok pahalı olan bilgisayar belleği miktarını en aza indirme ihtiyacıyla ilgiliydi (Veri deposu) renkli bir görüntüyü depolamak için gerekliydi ve önceki bilgisayarlarda bulunan grafik donanımının sınırlamaları da vardı.

Paletler

Bilgi işlemin ilk günlerinde, verimli bellek kullanımını sağlamak ve grafik donanımının sınırlamalarını desteklemek için, belirli boyutlu renk paletleriyle renkli bir görüntü belirlenebiliyordu. Bu palet boyutları genellikle 2, 4, 8, 16 ve 256 renk boyutunda olur. Bu renkler genellikle çok daha büyük bir mevcut renk havuzundan alınır. Gibi farklı algoritmalar kullanmak mümkündü. Floyd-Steinberg titremesi Genellikle binlerce renkten oluşan tam renkli bir fotoğraf çekmek ve bunu 256 renkli bir palete sığdırmak için azaltmak ve yine de çok iyi görüntü kalitesini korumak. Bu tam olarak eski resim formatlarının kullandığı yöntemdir. GIF.

Tamamen renkli bir sahne

Aynı tam renkli sahne 256 renkli bir palete indirgendi

Kullanılan 256 renk paleti

Tüm renkler

Zaman ilerledikçe ve cihaz belleğinin hem kapasitesi arttıkça hem de fiyatı düştükçe, genel olarak cihazın donanım performansındaki tutarlı iyileştirmelerle birlikte, bir görüntüyü depolamak için gereken bellek miktarını azaltmak için renk paletlerinin kullanılması daha az önemli hale geldi. Bu, modern görüntü formatlarındaki piksellerin kırmızı için 1 bayt, yeşil için 1 bayt ve mavi öğeler için 1 baytlık yüksek renk formatında saklanmasına yol açarak, tam renkli bir piksele yaklaşık 16,7 milyon renkten oluşan bir aralık sağlar.

Bu, cihazın donanım kapasitesini ve performansını artırdı, ancak palet ihtiyacını ortadan kaldırmak, görüntüyü depolamak için gereken alan miktarını azaltma ihtiyacını ortadan kaldırmadı. Ve böylece sunulan görüntü formatları kayıplı Ve kayıpsız Paletlere başvurmaya gerek kalmadan görüntü boyutunu küçültmek için sıkıştırma seçenekleri oluşturuldu.