Uglavnom se koristi pikselna grafika jer je to jedini način da mala slika bude jasna na niskim razlučivostima zaslona tipičnim za ove uređaje.
Posebnosti pikselske grafike
Uobičajena je zabluda da je svaki crtež ili skica napravljena pomoću rasterskih uređivača pikselna umjetnost. Ovo je netočno, slika "piksel" razlikuje se od slike "bez piksela" tehnologijom - ručno uređivanje slike piksel po piksel. Stoga se pikselna umjetnost razlikuje od ostalih vrsta računalne umjetnosti po svojoj maloj veličini, ograničenoj paleti boja i (obično) nedostatku anti-aliasinga.
Pikselna grafika koristi samo najjednostavnije alate urednika rasterske grafike, kao što su "olovka", "izravno" ili "ispuna". Stoga postoje remek-djela pikselske grafike napravljena u Microsoft Paint i drugi uređivači bez svih značajki.
U svakom slučaju, korištenje alata koji ne rade na pojedinačnim pikselima (kao što je kist) i automatskih filtara (kao što je anti-aliasing) smatra se neprihvatljivim u "stvarnoj" pikselnoj umjetnosti - takvi alati automatski dodaju nove piksele, kršeći pažljivo ručno postavljanje. “Pravilo dobre forme” je korištenje minimalnog broja boja; idealno, standardnih 16 boja, dostupnih na velikoj većini video podsustava, čak i onim najranijim: u njima su kodirana tri bita R,G,B signali a četvrti bit kodira svjetlinu.
Pikselna grafika podsjeća na neke klasične oblike likovne umjetnosti kao što su križni ubod, mozaik i perle - jer se dizajn sastoji od malih obojenih elemenata, sličnih pikselima modernih monitora.
Prednosti
- Jedan od najlakših stilova računalne umjetnosti za naučiti (jednostavna pikselna slika može se nacrtati čak i bez posebnih umjetničkih sposobnosti).
- Prirodan izbor za ograničene palete i ultra niske rezolucije gdje je svaki piksel bitan.
- Zahtijeva malo memorije zbog korištenja formata paleta s malim brojem boja.
- Čak i uz vrlo lošu reprodukciju boja, pikselna umjetnost ne gubi svoju izražajnost.
- Izgleda dobro na zaslonima s jasnim granicama piksela (poput LCD-a).
Mane
- U eri hicolor monitora i video procesora s hardverskim alfa miješanjem, drugi stilovi izgledaju izražajnije (iako pri niskim razlučivostima i dalje morate poravnati linije s pikselima).
- Ne podnosi dobro automatsko skaliranje (kada se razlučivost promijeni, sliku je potrebno ponovno nacrtati). Na modernim osobnim računalima (2016.) razlučivost monitora dovoljno je visoka da se pikselizirana igra može pokrenuti na cijelom zaslonu u omjeru 2:1 ili više (vidi dolje); Ako to nije moguće, preostaje samo pokrenuti igru u prozoru.
- Na monitorima niske kvalitete (interlaced CRT, neki LCD s analognim ulazom), "toniranje mreže" (vidi dolje) može treperiti.
Tehnike crtanja
Crtanje obično počinje skicom koja se sastoji od osnovnih linija i definira prirodu onoga što umjetnik namjerava prikazati. Oni se mogu stvoriti praćenjem skeniranog crteža, a često ih dijele drugi umjetnici. Postoje i druge metode, od kojih neke nalikuju običnom crtanju.
Ograničena paleta zahtijeva korištenje zamućenja za postizanje različitih boja i nijansi, ali zbog prirode pikselne umjetnosti to se mora učiniti samo ručno. Ponekad čak možete pronaći "ručno izrađeno" anti-aliasing - uključujući alfa kanal PNG formata, koji vam omogućuje prekrivanje slike na bilo kojoj pozadini.
Evo nekoliko primjera korištenja gore navedenih tehnika:
1. Osnovni oblik zamućenja je “mesh tinting” ili dithering – dvije boje u “šahovnici” od 2x2 piksela. Promjena gustoće svake boje proizvodi polutonove. Također, "šahovska ploča" od 2x2 piksela omogućuje vam stvaranje iluzije velikog broja nijansi. 2. Stilizirano zamućenje s nasumično razbacanim kvadratićima 2x2 piksela omogućuje postizanje neobičnih učinaka. Mogu se koristiti i mali krugovi. 3. Zaglađivanje Anti-aliasing) - ručno nacrtano s efektom zaglađivanja.Skladištenje
Pikselna grafika obično se sprema u formate "bez gubitaka", to jest one koji mogu sačuvati svaki piksel slike bez gubitka vjernosti. Budući da postoji nekoliko pojedinačnih boja u pikselnoj umjetnosti, često se koriste formati paleta. PNG i GIF primjeri su formata koji ispunjavaju te zahtjeve, a istovremeno štede prostor na disku.
Pokušavaju ne spremati pixel art u JPEG formatu, budući da kompresija s gubitkom nije prikladna za elemente pixel arta, čak i ako je kompresija minimalna. Algoritam JPEG kompresije može uzrokovati ozbiljno izobličenje izvornog izgleda pikselske slike zbog činjenice da može promijeniti boje pojedinačnih piksela. Što se tiče veličine, JPEG datoteke s takvim slikama čak su veće od onih spremljenih u GIF ili PNG formatu. BMP i drugi nekomprimirani formati koriste se prilično rijetko: paletni formati s kompresijom bez gubitaka (GIF, PNG-8) daju manju veličinu datoteke bez gubitka kvalitete.
Klasifikacija
Ravna grafika piksela podrazumijeva pogled sprijeda, odozgo ili sa strane.
Izometrijska pikselna grafika nacrtana u projekciji bliskoj izometriji. Primjeri se mogu vidjeti u igrama koje prikazuju trodimenzionalni prostor bez korištenja 3D obrade. Tehnički, u izometriji, kutovi bi trebali biti 30° od horizontale, ali to čini da linije izgledaju nazubljene u pikselnoj umjetnosti. Kako bi se uklonio ovaj efekt, linije su odabrane s omjerom piksela 1:2, a kut je 26,565° (arktangens 0,5).
Manje uobičajeno druge projekcije- dimetrični ili perspektivni.
Priča
Zajednice
Na internetu postoje mnoge zajednice posvećene pikselnoj umjetnosti. Umjetnici objavljuju svoje kreacije u nadi da će dobiti konstruktivne kritike i povratne informacije kako bi poboljšali svoje vještine. Održavaju se natjecanja u pikselima u kojima igrači moraju izraditi jedan od kvadratnih ili šesterokutnih elemenata velike slike, a pritom maksimalno otežati život onima koji će crtati susjedne elemente.
Ponekad se postavljaju “tematski” crtački zadaci u kojima umjetnici stvaraju svoje radove prema zadanom predlošku ili na određenu temu. Neka takva djela mogu se zatim spojiti u jednu veću sliku.
Pixel lutke su iznimno popularne: jedan umjetnik crta predložak lutke (obično s deformiranim proporcijama), drugi joj daju crte lica, frizuru i odjeću. Smatra se lošim oblikom obući lutku u tuđe modne dodatke ("frankendolling").
Algoritmi za automatsko skaliranje
Pixel grafika ne podnosi dobro promjenu veličine; pri prelasku na drugu rezoluciju mora se ponovno nacrtati. Konvencionalni algoritmi skaliranja poput bilinearne i bikubične interpolacije dizajnirani su za fotografije i potpuno su neprikladni za pikselnu umjetnost - slika postaje mutna. Međutim, postoje algoritmi koji povećavaju jasnoću grafike visoke rezolucije. Moderna računala može izvršiti ove algoritme čak iu stvarnom vremenu.
Povećanje za cijeli broj puta
Najjednostavniji algoritam pogodan za povećanje 2, 3, itd. puta je “najbliži susjed”. Neki od algoritama koji automatski dodaju detalje slici:
- EPx (Scale2x) - Ericovo proširenje piksela
- SaI - Skaliranje i interpolacija
- Orao; SuperEagle
S koeficijentima koji nisu cijeli brojevi
Ne postoje poznati algoritmi s necjelobrojnim koeficijentima koji automatski “smišljaju detalje” početkom 2016. godine. Međutim, postoji nekoliko tehnika za skaliranje igre pomoću faktora koji nije cijeli broj.
Pixel grafika na wikimedia engineu
Boje piksela s vrijednostima različitim od nule mogu se odabrati iz tri hardverske palete, čije su definicije dane u tablici. 3.2. Ove se palete nazivaju hardverskim paletama jer se sastav boja uključenih u njih ne može programski promijeniti.
Boje piksela u dvobojnim načinima 640x200 i 640x480 kontroliraju se pomoću DAC registara boja. Pikseli čije su vrijednosti 0 uvijek se mapiraju kroz O registar boja DAC-a.
Koristeći GET operator, informacije o boji piksela koji se nalaze u pravokutnom području zaslona s koordinatama s lijeve strane gornji kut(xl, yl) i donjem desnom kutu (x2, y2), pohranjuje se u numerički niz s navedenim imenom.
U 4-bojnom načinu rada 320x200, bitovi 3 - 0 definiraju boju pozadine (tj. boju piksela s vrijednošću 0), kao i boju ruba. U CGA adapteru, ti isti bitovi 3 - 0 određuju boju obruba u tekstualnim modovima.
Sada preostaje samo kodirati boje svakog piksela brojevima - i problem kodiranja slike bit će riješen: kodirane boje piksela, poredane redom (na primjer, slijeva nadesno i odozgo prema dolje), će kodirati sliku.
U grafičkim modovima, svaki se znak upisuje u pravokutno područje video međuspremnika prema veličini matrice znakova. Vrijednost u BL registru određuje boju piksela prednjeg plana. U 256-bojnom 320x200 modu, sadržaj VN registra specificira vrijednost pozadine, au svim ostalim modovima, VN registar specificira stranicu video međuspremnika, tako da se ovdje pretpostavlja nulta vrijednost pozadine.
Pikseli s vrijednošću 00b uvijek se prikazuju s bojom određenom registrom odabira boja (priključak 3D9h) i obično se nazivaju pozadinom. Stoga nije moguće neovisno postaviti boju ruba i boju pozadinskog piksela.
Kao i prije, bit 7 bajta atributa može kontrolirati treperenje znakova ili intenzitet pozadinskih piksela. Međutim, u EGA adapteru, bit omogućavanja treperenja je bit 3 kontrolnog registra načina kontrolera atributa (registar 10h ZSOYU porta. Kada je bit omogućavanja treperenja u stanju 0, tj., treperenje je onemogućeno, svih 16 registara palete je dostupno za boje pozadinskih piksela.
Zadana boja piksela je bijela. Podsjetimo se da isti registar u tekstualnim načinima rada postavlja boju obruba (vidi odjeljak). Stoga, kada se postavlja način rada izravnim programiranjem registara CRTC kontrolera i registra upravljanja načinom rada, potrebno je izbjeći kaotične promjene u boji obruba. ili boje piksela odgovarajućim programiranjem registra odabira boja.
Argument Mode može uzeti jednu od dvije vrijednosti. Ako je Mode0, tada pikseli koji leže na segmentu ravne linije nadjačavaju piksele na zaslonu i linija na zaslonu ima trenutnu boju. Ako je Mode1, tada pikseli koji tvore liniju imaju kod boje jednak rezultatu operacije isključivog ILI na kodovima trenutne boje i boje piksela na ekranu kroz koji ova linija prolazi.
U isto vrijeme, sklopovi dekodera atributa formiraju potrebne atribute simbola - boju, svjetlinu, treperenje. Zahvaljujući usvojenom načinu predstavljanja tekstualnih podataka, omogućena je neovisna kontrola atributa svakog znaka na ekranu. Boje piksela prednjeg plana i pozadine određene su niskom i visokom tetradom bajta atributa.
Ako želite zamijeniti već kupljeni monitor s mrtvim pikselima, imajte na umu da postoji međunarodni standard ISO 13406-2 koji regulira dopuštenu količinu neispravan piksela na LCD monitoru. Stoga prodavatelj može odbiti zamijeniti vaš monitor ili vam vratiti novac ako je broj neispravnih piksela .
1Prihvatljiv broj neispravnih piksela na monitoru
Dopušteni broj neispravnih piksela ovisi o klasi zaslona (klasa greške piksela). Norma ISO 13406-2 razlikuje četiri klase: prvi ne dopušta prisutnost neispravnih piksela. U pravilu je sve moderno LCD monitori odnose se na drugi razred. U nastavku možete izračunati prihvatljivi broj neispravnih piksela prema ISO 13406-2 standardu za monitore drugi razred:
|
Bilješka. U izračunu se razlomački broj neispravnih piksela zaokružuje na cijeli broj odbacivanjem razlomačkog dijela.
Standard ISO 13406-2 identificira sljedeće nedostatke: uvijek uključeni bijeli pikseli (tip I), uvijek isključeni crni pikseli (tip II), nedostaci podpiksela (tip III), koji se pojavljuju kao pikseli u boji koji su uvijek uključeni/isključeni u primarnim bojama (crvena, zelena). , plava, cijan, magenta, žuta).
Osim toga, za razlučivosti od 1 milijun i više, dopušteno je nakupljanje piksela s greškom u boji (tip III) u blizini kvadrata 5 x 5 piksela. Taj se nedostatak naziva klaster. Drugi razred monitori ne dozvoljava prisutnost 5 x 5 klastera s neispravnim pikselima tipa I ili II. Za više detalja pogledajte.
U praksi ovo veliki broj Neispravni pikseli kako je navedeno u ISO 13406-2 izuzetno su rijetki. Široka tolerancija može se objasniti činjenicom da je standard razvijen 2000. godine. Od tada su tehnologije proizvodnje LCD panela prošle kroz poboljšanja.
2Kako provjeriti ima li na monitoru mrtvih piksela
Ispitivanje LCD monitor uključen prisutnost neispravnih piksela sastoji se od pažljivog ispitivanja zaslona kako bi se identificirali abnormalni pikseli. Inspekcija se provodi redom za primarne boje: crnu, bijelu, crvenu, zelenu, plavu, cijan, magenta i žutu.
Pixel(od engleskog elementa slike) - minimalni element slike, koji je svjetlosna točka na zaslonu i poprima različite nijanse. Glavna "cigla" od koje su izgrađene sve računalne slike, bez obzira na njihovu složenost. Slika na ekranu monitora skup je piksela.
Pikseli su raspoređeni na zaslonu u redove i stupce. Razlučivost zaslona određena je brojem piksela u svakom retku i stupcu. Zaslon od 640 x 480 (standardna rezolucija za IBM PC i druga kompatibilna računala opremljena VGA video adapterima) omogućuje prikaz 640 piksela vodoravno i 480 piksela okomito. Prema modernim standardima, rezolucija od 640x480 smatra se niskom. Većina novih računala nudi razlučivost od 1024 x 768 ili veću.
Možete mijenjati boju svakog piksela zasebno, ali broj nijansi koje mogu biti istovremeno prisutne na zaslonu je ograničen i ovisi o korištenoj grafički hardver. Maksimalni iznos Boje koje se istovremeno prikazuju na zaslonu određene su brojem bitova dodijeljenih svakom pikselu u video međuspremniku. U sustavima pune boje, svakom pikselu dodijeljena su 24 bita informacija o boji: osam za crvenu komponentu boje, osam za zelenu i osam za plavu.
Svaka osmobitna vrijednost kreće se od 0 do 255, a veći brojevi odgovaraju svjetlijim bojama. 24-bitni broj može biti u rasponu od 0 do 16 777 215. Miješanjem crvene, zelene i plave boje različitog intenziteta možete dobiti gotovo sve boje. Na sustavima s 256 boja (samo 8 bita po pikselu), vrijednost iz video međuspremnika pokazuje na jedan od 256 redaka u tablici koja se naziva paleta boja. Broj u ovoj liniji palete određuje boju piksela. Ako se paleta sastoji od 24-bitnih vrijednosti, tada video kartica u načelu može prikazati bilo koju od 16,7 milijuna boja.
Faze konverzije informacija:
■ Početna točka slike kada se prikazuje na zaslonu računala je video međuspremnik.
■ Boja piksela određena je bitovima u video međuspremniku. Promjenom jedinica i nula koje predstavljaju piksel u video međuspremniku, program koji radi na računalu (kao što je program za obradu teksta ili proračunskih tablica) mijenja boju piksela.
■ Unutarnja površina zaslona prekrivena je mrljama luminiscentnog materijala koji se naziva fosfor. Svaki piksel sastoji se od tri fosfora: crvenog, zelenog i plavog. Fosfor počinje svijetliti kada ga udari snop elektrona i nastavlja svijetliti još neko vrijeme (obično nekoliko tisućinki sekunde) nakon prestanka udara snopa elektrona. Kombinacije različitih intenziteta crvenog, zelenog i plavog fosfora proizvode različite nijanse i intenzitete boja.
■ Poseban uređaj koji se zove digitalno-analogni pretvarač (DAC) u video adapteru pretvara bitove video međuspremnika u razine napona za tri elektronska topa monitora.
■ Za osvjetljenje piksela, video adapter koristi razine napona izračunate u DAC-u za kontrolu zraka emitiranih iz sva tri pištolja. Svaki pištolj ispaljuje snop elektrona u ekran.
■ Kako bi usmjerili puške prema odgovarajućim fosfornim točkama, zrake elektrona prolaze kroz rupe maske sjene na putu do zaslona. Udaljenost između ovih rupa određuje razmak između piksela na zaslonu, što se naziva korak monitora.
Maske se koriste u dvije vrste: maske za sjenu i prorez, pri čemu su prve češće. Maska sjene koristi se u većini monitora. Općenito, što je više piksela na zaslonu, to je veća kvaliteta slike. 
Slike pokazuju kako se slike prikazuju na zaslonu računala, kako rezolucija i broj boja utječu na kvalitetu slike. Minimalni razmak između fosfornih elemenata iste boje naziva se razmak točaka i pokazatelj je ocjene kvalitete slike. Razmak točaka obično se mjeri u milimetrima (mm). Kako manje vrijednosti razmak točaka, veća je kvaliteta slike reproducirane na monitoru. Najbolje maske za sjene izrađene su od invara koji se pri zagrijavanju elektronima ne deformira.
U maski sjene fosforni elementi raspoređeni su u okomite ćelije, a maska je napravljena od okomitih linija. Okomite pruge podijeljene su u ćelije koje sadrže skupine od tri fosforna elementa tri osnovne boje. Najmanji razmak između dvije ćelije naziva se razmak utora. U skladu s tim, što je manja vrijednost koraka proreza, to je veća kvaliteta slike na monitoru.
Rezultat svega toga je slika na ekranu računala. Glavna svrha grafičkog programa koji radi na računalu je staviti ispravne vrijednosti u video međuspremnik.
Književnost
1. Jeff Prouzis "Obrada slike".
2. M.N. Petrov, V.P. Molochov "Računalna grafika".