Piksel

Najmanji segment digitalne fotografije je piksel (eng. pixel – kratica od picture element = element slike). Piksel je formalno točka bez veličine i oblika kad je zapisan kao digitalni podatak u digitalnoj slici (kao i točka u geometriji), no kad se prikazuje na zaslonu računala piksel je (kao i točka u likovnom smislu) najmanji likovni element kojim se može graditi slika. U digitalnoj fotografiji piksel se prikazuje kao kvadrat.

Naziv piksel u uporabi je i za pojedinačne fotodiode od kojih je građen senzor (osjetnik) slike digitalnog fotoaparata pa se osjetnci slike imenuju primjerice kao “16 megapikselni” (osjetnik slike s 16.000.000 piksela, tj. pojedinačnih fotodioda). Slično tome, najmanji element slike na zaslonu računala koji emitira svjetlo i time stvara sliku također nazivamo piksel.


Sl. 1: Digitalna fotografija građena je od kvadratnih slikovnih elemenata jednake veličine, tzv. piksela. Pikseli su nanizani jedan do drugoga po vodoravnoj (x) i okomitoj osi (y). 

Piksel i digitalna fotografija

Prikazana na zaslonu računala digitalna je fotografija dvodimenzionalna grafika tehnički određena širinom i visinom u pikselima. Svaki piksel ima točno određeno mjesto na digitalnoj fotografiji, a definiran je i količinom podataka (brojem bita) kojima smo pohranili podatke o boji i svjetlini (tzv. dubina boje).

Dubina boje (količina podataka o boji) u računalnoj se tehnologiji izražava bitovima. 1 bit može definirati samo dvije mogućnosti ili 2 diskretna nivoa (dvije razine): 1 ili 0 – crno ili bijelo, 2 bita već mogu izraziti četiri diskretna nivoa – crno, bijelo i dvije nijanse sive, 8 bita može definirati 256 nivoa – crno, bijelo i 254 nijanse (tonskih nivoa) sive, 14 bita može definirati 16.384 nivoa, a 16 bita može definirati 65.536 nivoa.


Sl. 2: Fotografija prikazana s 1-bitnom dubinom boje (1) ima samo dva tonska nivoa: crno i bijelo. Fotografija u 8-bitnom indeksiranom sustavu (2) može prikazati samo 256 boja iz palete od 16.777.216 boja pa ima vidljivu posterizaciju (plohe boja bez kontinuiteta). 8-bitna dubina boje po kanalu True color sustava može prikazati 16.777.216 diskretnih boja, a to je dovoljno za potpuniji doživljaj boje.

Za fotografije u boji moramo uporabiti minimalno tri kanala triju osnovnih boja (crvene, zelene i plave – eng. Red, Green, Blue = RGB). To znači da će u 8-bitnoj dubini boje po kanalu biti 24 bita informacija (28x28x28=224 što je  256x256x256=16.777.216 mogućih boja), a u 16-bitnom sustavu bit će 48 bita informacija, što će dati daleko više mogućih boja. U praksi nam sve te boje i nisu nužne, ali nam je potrebna što postupnija definicija gradijenata (vidi poglavlje: Gradijent i tonska ljestvica) pa je potrebno i što više nivoa (a to znači što veća dubina boje). U profesionalnoj obradi digitalnih fotografija služimo se stoga 16-bitnom dubinom boje po kanalu, ali fotografije ispisujemo i pregledavamo na sustavima s manjom dubinom boje.

Napomena: 8-bitna dubina boje po kanalu može se označiti i kao 24-bitna boja (jer je 8 bita pomnoženo s 3 kanala boje = 24 bita informacija po boji jednog piksela). Ako je fotografija obrađena i nakon obrade ima prozirne dijelove (za koje se
mora uporabiti još jedan 8 bitni kanal, tzv. alfa kanal), za nju kažemo da je to fotografija s 32-bitnom informacijom po pikselu. To nije isto kao fotografija s 32-bitnom dubinom boje po kanalu koja zapravo ima 96-bitnu boju jer je 32 bita
pomnoženo s 3 kanala = 96 bita informacija po boji jednog piksela).

Računalni sustavi imaju ograničeni kapacitet obrade informacija u nekom vremenu pa je za uobičajene potrebe definiran standardni 8-bitni sustav po kanalu boje – za manje formate fotografija, za uporabu fotografija na internetu, za brzu obradu i pohranu digitalnih fotografija pri fotografiranju itd. Ovaj je sustav kompromis između kakvoće, količine informacija, brzine obrade i prijenosa podataka. Slika koju daje 8-bitni sustav dovoljno je dobra za uobičajenu uporabu. Kako bi udovoljili višim standardima kakvoće, profesionalni sustavi rade u širem 16-bitnom prostoru boja. Kad je fotografija obrađena, pohranjuje se kao 16-bitna datoteka, a nakon pohrane može se kopirati i transformirati u 8-bitnu datoteku kako bi bila u skladu sa
standardima 8-bitnih sustava (internet, stariji sustavi ispisa…).

Osim dubine boje piksel je određen i prostorom boja (vidi poglavlje: Prostori boja) u kojem ćemo pohraniti, obrađivati, prikazivati i ispisivati fotografiju. Jedan od najraširenijih prostora boja u računalnim grafičkim sustavima je sRGB koji su tvrtke HP i Microsoft kreirale 1996. godine i koji je postao standardom za internet i digitalnu fotografiju. Digitalni fotoaparati podešeni na standardni način rada isporučuju JPEG datoteke u tom prostoru boja. Za kvalitetniji ispis (bogatije boje) u uporabi su AdobeRGB i ProPhoto RGB prostori boja. Prostor boja ovisan je o matematičkom modelu boja, a za fotografiju su to najčešće: RGB, CMYK (tisak) i CIELab. Svaki model boja ima svoj specifični prostor boja. Modeli boja su standardizirani i olakšavaju dosljednost bilježenja i prikazivanja boja na različitim uređajima i medijima. Mora se izbjegavati učestalo prebacivanje iz jednog u drugi prostor boja (primjerice sRGB u AdobeRGB pa opet vraćanje na sRGB) jer može rezultirati zamjetnim gubitcima kakvoće boje na fotografiji.

o