Co to jest piksel i jak działa rozdzielczość?

Jeśli kiedykolwiek przybliżyłeś obraz w komputerze i zobaczyłeś małe kwadraciki, to właśnie zetknąłeś się z pikselami. Grafika komputerowa i rozdzielczość ekranu to tematy, z którymi codziennie mamy do czynienia — zarówno podczas przeglądania Internetu, oglądania filmów, jak i grania w gry. W tym artykule wyjaśnimy, czym dokładnie jest piksel, jak działa rozdzielczość, a także jak te pojęcia wpływają na jakość obrazu oraz Twoje codzienne doświadczenia cyfrowe.

Co to jest piksel? Wyjaśnienie podstawowego pojęcia

Piksel — najmniejszy element obrazu cyfrowego

Słowo „piksel” pochodzi od angielskiego „pixel”, które jest skrótem od „picture element”, czyli „element obrazu”. Piksel to najmniejsza jednostka obrazu na ekranie komputera, smartfona, telewizora czy dowolnego innego urządzenia cyfrowego. Można powiedzieć, że jest to maleńka kropka, a właściwie kwadracik, który sam w sobie może mieć jeden kolor. Gdy połączymy ich tysiące albo miliony obok siebie, tworzą obraz, który widzimy na ekranie.

Piksele są jak mozaika: z daleka widzisz pełny obraz, na przykład zdjęcie lub grę komputerową, ale gdy się przyjrzysz, zauważysz, że składa się on z wielu drobnych, kolorowych kropek.

Jak działają piksele w praktyce?

Każdy piksel ma przypisany kolor, który opisuje się przy pomocy trzech składników: czerwonego (R – red), zielonego (G – green) i niebieskiego (B – blue). To tak zwany model RGB. Dzięki różnemu natężeniu tych trzech kolorów, piksel może przyjąć dowolną barwę, jaką widzi ludzkie oko. Na przykład:

• jeśli R=255, G=0, B=0 — mamy czystą czerwień,
• jeśli R=0, G=0, B=0 — mamy kolor czarny,
• jeśli R=255, G=255, B=255 — kolor biały.

W praktyce, ekran pokazuje miliony pikseli, z których każdy świeci na inny kolor. Wszystkie razem składają się na obraz, który oglądasz.

Czym jest rozdzielczość obrazu?

Rozdzielczość a liczba pikseli

Rozdzielczość to nic innego jak liczba pikseli, z których składa się obraz. Zazwyczaj podaje się ją w formacie szerokość × wysokość, czyli na przykład 1920×1080 pikseli. To oznacza, że ekran ma 1920 pikseli w poziomie i 1080 w pionie. Mnożąc te dwie wartości, otrzymujemy 2 073 600 pikseli — właśnie z tylu „punktów” składa się obraz Full HD.

Im więcej pikseli zawiera obraz, tym zazwyczaj jest on ostrzejszy i bardziej szczegółowy, ponieważ każdy szczegół może być odwzorowany z większą precyzją. Ale uwaga — większa rozdzielczość to też większy rozmiar plików graficznych i większe zapotrzebowanie na moc obliczeniową sprzętu.

Przykłady popularnych rozdzielczości

Oto kilka rozdzielczości, które często możemy spotkać:

• 1280×720 – HD (High Definition)
• 1920×1080 – Full HD
• 2560×1440 – QHD (Quad HD)
• 3840×2160 – 4K (Ultra HD)

Każda kolejna rozdzielczość zawiera więcej pikseli, co sprawia, że obraz staje się coraz bardziej szczegółowy. Ale żeby naprawdę to docenić, trzeba mieć odpowiedni rozmiar ekranu — na małym telefonie trudno odróżnić HD od 4K, bo piksele są i tak niewidoczne gołym okiem.

Czy więcej pikseli zawsze oznacza lepszy obraz?

Gęstość pikseli i PPI

Ciekawym pojęciem związanym z ostrością obrazu jest gęstość pikseli, czyli ile pikseli przypada na jeden cal ekranu. W skrócie nazywa się to PPI (pixels per inch). Gęstość pikseli ma ogromne znaczenie, zwłaszcza przy małych wyświetlaczach, takich jak ekrany smartfonów.

Dwa urządzenia mogą mieć taką samą rozdzielczość, ale jeśli jedno z nich ma mniejszy ekran, obraz będzie na nim ostrzejszy. Dzieje się tak, ponieważ piksele są bardziej „ściśnięte” i trudniej je dostrzec gołym okiem.

Odległość od ekranu też ma znaczenie

Nawet jeśli ekran ma niską rozdzielczość, z większej odległości obraz może wydawać się zupełnie ostry. Dlatego na przykład ekrany reklamowe albo duże telebimy mogą mieć stosunkowo niską rozdzielczość — bo i tak oglądamy je z daleka.

Kolor w grafice cyfrowej, czyli jak piksele tworzą obraz

Modele kolorów: RGB i CMYK

W cyfrowych obrazach kolor jest niezwykle ważny. Najpopularniejszym systemem kolorów w grafice komputerowej jest RGB, czyli czerwony, zielony i niebieski. Jak już wspomnieliśmy, łącząc te trzy barwy w różnych proporcjach, można stworzyć każdą możliwą barwę widoczną na ekranie.

Z kolei w druku, wykorzystuje się model CMYK (cyjan, magenta, żółty i czarny). Tam każdy punkt na papierze jest „tworzony” przez mieszanie tych czterech kolorów farby, a nie światła, jak w RGB.

Głębia kolorów

Każdy piksel nie tylko ma kolor, ale też może wyświetlać różne odcienie tego koloru. Ilość możliwych odcieni zależy od tzw. głębi kolorów, która określa, ile bitów jest przypisanych do jednego koloru. Najczęściej spotykana jest grafika 24-bitowa, która pozwala na wyświetlenie przeszło 16 milionów kolorów.

• 8 bitów na kolor → 256 poziomów R, G i B
• 256 × 256 × 256 = 16 777 216 możliwych kolorów

To więcej niż ludzkie oko potrafi rozróżnić.

Bitmapy vs wektory — różne typy grafiki komputerowej

Czym jest grafika rastrowa (bitmapowa)?

Grafika rastrowa, często nazywana bitmapową, to taka, która tworzona jest z pikseli. Każdy piksel ma określony kolor i położenie. Typowe pliki rastrowe to zdjęcia i ilustracje zapisane jako:

• JPG (JPEG)
• PNG
• BMP
• GIF

Główną zaletą grafiki rastrowej jest wysoka szczegółowość. Wadą — ograniczone możliwości skalowania. Przy powiększaniu zdjęcia staje się ono rozmazane, ponieważ widzimy pojedyncze piksele.

Czym jest grafika wektorowa?

Grafika wektorowa działa inaczej. Nie opiera się na pikselach, tylko na matematycznych kształtach — liniach, krzywych i punktach. Dzięki temu można ją powiększać bez utraty jakości. Często używa się jej do logotypów, ikon czy schematów technicznych.

Popularne formaty grafiki wektorowej to:

• SVG
• EPS
• PDF (w przypadku wektorowych rysunków)

Wektorowe grafiki nie mają określonej „rozdzielczości” w pikselach, dopóki nie zostaną wyeksportowane do formatu rastrowego.

DPI i znaczenie w druku

Co to jest DPI?

DPI oznacza „dots per inch”, czyli liczbę punktów (kropek) na cal. Jest to termin, który często pojawia się w kontekście druku, ale również można go spotkać przy ustawieniach ekranów i myszy komputerowych.

W skrócie: im wyższe DPI, tym bardziej szczegółowy wydruk. Dla wysokiej jakości zdjęć zaleca się wartość minimum 300 DPI. Dla projektów przeglądanych tylko na ekranie wystarczy 72 DPI.

DPI a rozdzielczość ekranu

Nie należy mylić DPI z rozdzielczością. DPI odnosi się do druku — czyli ile „kropek” tuszu znajduje się na długości jednego cala papieru. Rozdzielczość natomiast odnosi się do liczby pikseli na ekranie. Jednak oba te parametry mają wpływ na to, jak szczegółowy i wyraźny będzie obraz.

Praktyczne zastosowania znajomości piksela i rozdzielczości

Projektowanie grafiki

Jeśli projektujesz coś w programie graficznym — na przykład plakat, logo albo grafikę do sieci społecznościowych — musisz z góry określić, jaką rozdzielczość ma mieć Twoja praca. Zbyt niska rozdzielczość sprawi, że obraz będzie rozmazany, a zbyt wysoka zwiększy rozmiar pliku i może spowalniać pracę komputera.

Wybór monitora lub telewizora

Kupując nowy monitor czy telewizor, warto brać pod uwagę nie tylko jego rozmiar, ale też rozdzielczość ekranu. Ekran o dużej przekątnej z niską rozdzielczością będzie pokazuje obraz, który może wydawać się rozciągnięty i mało wyraźny. Z kolei mniejszy ekran o wysokiej rozdzielczości zapewni bardzo ostry i detaliczny obraz.

Optymalizacja zdjęć i grafik na strony internetowe

Kiedy wrzucasz grafikę do Internetu, ważne jest, aby miała rozsądny rozmiar i rozdzielczość. Zbyt duże zdjęcia spowolnią ładowanie strony, a zbyt małe mogą wyglądać nieostro. Wiedza o pikselach pomaga tak dobrać parametry graficzne, żeby wszystko wyglądało dobrze, a działało szybko.

Dlaczego warto rozumieć podstawy grafiki cyfrowej?

Zrozumienie takich pojęć, jak „piksel”, „rozdzielczość ekranu” czy „gęstość pikseli”, naprawdę się przydaje — niezależnie od tego, czy uczysz się informatyki, przygotowujesz prezentację do szkoły, czy po prostu chcesz edytować zdjęcia. To podstawy, które są fundamentem niemal każdej aktywności związanej z grafiką komputerową. Gdy je opanujesz, znacznie łatwiej będzie Ci rozumieć, jak działają ekrany, programy graficzne i nawet zwykłe zdjęcia, które robisz telefonem.