왜 픽셀이 정사각형입니까?


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화면의 픽셀은 정사각형이지만 왜 그런지 잘 모르겠습니다.

두 픽셀 화 된 이미지는 꽤 나빠 보이지만 여기에 육각형에 비해 사각형의 이점이 있는지 확실하지 않습니다.

육각형은 3 가지 색상으로 멋지게 나뉩니다.

LCD / CRT 디스플레이에서 사각형의 장점은 무엇입니까?


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상황에 대해 명확히하십시오. 디스플레이, 이미지 형식 또는 인쇄를 참조하고 있습니까? 그럼에도 불구하고이 질문은 너무 광범위 할 수 있습니다.
Daniel B

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@DanielB에서 알 수 있듯이 픽셀은 차원이없는 논리 단위이며 실제로 정사각형이 아닙니다. 모든 래스터 라이저가 다르게 처리합니다. 예를 들어 "스크린 픽셀"의 Google 이미지.
Yorik

5
이 질문은 아마도 사용자 경험 또는 전기 공학 으로 마이그레이션해야합니다 .
curiousdannii


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나는 그것을 얻지 못한다. 이것이 왜 전적으로 상향 조정되었으며 왜 기계 공학 포럼으로 마이그레이션되지 않았습니까?
Carl Witthoft

답변:


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화면의 픽셀은 정사각형이지만 왜 그런지 잘 모르겠습니다.

그들은 (필요하게) 정사각형이 아닙니다.

어떤 사람들은 결코 정사각형 이 아니라고 주장 할 것입니다 ( "픽셀은 포인트 샘플입니다. 포인트에만 존재합니다.").


LCD / CRT 디스플레이에서 사각형의 장점은 무엇입니까?

  • 다른 배열 (예 : 삼각형, 육각형 또는 기타 공간 채우기 다각형 )은 계산 비용이 많이 듭니다.

  • 모든 이미지 형식은 사각형 배열로 배열 된 픽셀 (모양이 무엇이든)을 기반으로합니다.

  • 다른 모양이나 레이아웃을 선택하려면 많은 소프트웨어를 다시 작성해야합니다.

  • 현재 직사각형 픽셀 레이아웃을 가진 디스플레이를 제조하는 모든 공장은 다른 레이아웃을 위해 도구를 수정해야합니다.


육각형 좌표계 사용의 실용성

육각형 좌표계를 사용할 때 고려해야 할 일반적으로 네 가지 주요 고려 사항이 있습니다.

  • 이미지 변환 – 실제 세계의 이미지를 6 각형 격자로 직접 캡처 할 수있는 하드웨어는 매우 전문적이므로 일반적으로 사용할 수 없습니다. 따라서, 처리를 수행하기 전에 표준 정사각형 이미지를 6 각형 이미지로 변환하는 효율적인 수단이 필요하다.
  • 주소 지정 및 저장 – 이미지에서 수행되는 모든 조작은 개별 픽셀 (이 경우 정사각형이 아닌 육각형)을 색인화하고 액세스 할 수 있어야하고 6 각형 형태의 이미지는 6 각형 형태로 저장 가능해야합니다 (그렇지 않으면 이미지 변환은 매번 수행되어야 함) 이미지에 액세스 한 시간). 또한, 따르기 쉽고 특정 기능의 산술을 더 간단하게 만드는 인덱싱 시스템은 매우 가치가 있습니다.
  • 이미지 처리 작업 – 6 각형 좌표 시스템을 효과적으로 사용하려면 시스템의 장점, 특히 색인 및 저장에 사용되는 주소 지정 시스템의 장점을 활용하도록 설계된 작업을 설계하거나 변환해야합니다.
  • 이미지 디스플레이 – 실제로 이미지를 처음 얻는 것과 마찬가지로 디스플레이 장치는 일반적으로 육각형 격자를 사용하지 않습니다. 따라서 변환 된 이미지는 출력 장치 (모니터, 프린터 또는 기타 다른 개체)로 보낼 수있는 형태로 반환되어야하며 결과 디스플레이는 자연스러운 비율과 배율로 나타납니다. 이 변환의 정확한 특성은 사용 된 인덱싱 방법에 따라 다릅니다. 이것은 원래의 변환 프로세스를 간단히 되돌 리거나 더 많은 컨볼 루션 일 수 있습니다.

6 각 좌표 시스템 관련 문제

그러나 육각 좌표계에는 몇 가지 문제가 있습니다. 한 가지 문제는 사람들이 전통적인 사각형 격자에 매우 익숙하다는 것입니다.

육각형에서의 추론은 부자연 스럽기 때문에 조금 어려울 수 있습니다. 사람들이 필요한 경우 그것에 익숙해 질 수 있다고 주장 할 수는 있지만, 6 각형 시스템은 2 차 선택으로 기본적으로 전통적인 데카르트 좌표계를 사용하여 추론하는 경향이 여전히 있습니다.

6 각형 격자에 매핑되는 입력 장치가 부족하고 이와 같이 표시되는 출력 장치가 부족한 것도 장애물입니다.

  • 정사각형에서 육각형으로 변환하고 다시 다시 변환 할 필요성은 육각형 격자에서 작동하는 데 유용하지 않습니다.

  • 이러한 격자는 동일한 겉보기 크기의 동등한 정사각 격자보다 밀도가 높기 때문에 이미지가 작동되는 것보다 의도적으로 더 높은 해상도로 공급되지 않는 한 변환 된 이미지는 일부 픽셀 위치를 추정해야합니다. 소스에서 직접 제공되는 픽셀).

  • 정사각형 격자로 다시 변환하면 일부 픽셀 위치가 서로 축소되어 명백한 디테일이 손실됩니다 (처음 공급 된 이미지보다 화질이 떨어질 수 있음).

자신의 비전 작업에 육각형 좌표계를 사용하려는 경우 먼저 육각형 작업의 고유 한 이점으로 인해 이러한 문제가 더 큰지 여부를 결정해야합니다.

소스 육각형 좌표계


다른 모양이나 레이아웃을 시도 했습니까?

XO-1 디스플레이는 각 픽셀마다 하나의 색상을 제공합니다. 색상은 오른쪽 위에서 왼쪽 아래로가는 대각선을 따라 정렬됩니다.이 픽셀 지오메트리로 인한 컬러 아티팩트를 줄이기 위해 이미지가 화면으로 전송 될 때 이미지의 색상 구성 요소가 디스플레이 컨트롤러에 의해 흐려집니다.

XO-1 디스플레이 (왼쪽)와 일반적인 액정 디스플레이 (LCD)의 비교. 이미지는 각 화면의 1 × 1 mm를 보여줍니다. 일반적인 LCD는 3 개 위치 그룹을 픽셀로 지정합니다. OLPC XO LCD는 각 위치를 별도의 픽셀로 지정합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

소스 OLPC XO

다른 디스플레이 (특히 OLED)는 PenTile 과 같은 다른 레이아웃을 사용합니다 .

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

레이아웃은 각각의 단위 셀에서 2 개의 적색 서브 픽셀, 2 개의 녹색 서브 픽셀, 및 1 개의 중앙 청색 서브 픽셀을 포함하는 quincunx로 구성된다.

그것은 거의 같은 수의 L 및 M 타입 원추 세포를 갖지만 S 원뿔이 상당히 적은 인간 망막의 생체 모방에서 영감을 받았습니다. S 콘은 주로 휘도 인식에 영향을 미치지 않는 청색을인지하는 역할을하므로 디스플레이의 적색 및 녹색 서브 픽셀에 대한 청색 서브 픽셀의 수를 줄이면 이미지 품질이 저하되지 않습니다.

이 레이아웃은 이미지를 렌더링하기 위해 평균적으로 픽셀 당 1 및 1/4 서브 픽셀 만 사용하는 서브 픽셀 렌더링과 함께 작동하고 종속되도록 특별히 설계되었습니다. 즉, 지정된 입력 픽셀이 빨간색 중심 논리 픽셀 또는 녹색 중심 논리 픽셀에 매핑됩니다.

소스 PenTile 매트릭스 제품군


픽셀의 간단한 정의

텔레비전 화면, 컴퓨터 모니터 등에 함께 그림을 형성 하는 매우 작은 중 하나

출처 http://www.merriam-webster.com/dictionary/pixel


픽셀

디지털 이미징에서, 픽셀, 펠 또는 화상 요소는 래스터 이미지 의 물리적 지점 이거나, 모든 포인트 주소 지정 가능 디스플레이 장치에서 가장 작은 주소 지정 가능 요소이며; 화면에 표시되는 그림의 가장 작은 요소입니다.

...

픽셀을 작은 정사각형으로 렌더링 할 필요는 없습니다 . 이 이미지는 도트, 선 또는 부드러운 필터링을 사용하여 픽셀 값 집합에서 이미지를 재구성하는 다른 방법을 보여줍니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

소스 픽셀


픽셀 종횡비

대부분의 디지털 이미징 시스템은 이미지를 작은 정사각형 픽셀 격자로 표시합니다. 그러나 일부 이미징 시스템 , 특히 표준 화질 TV 영화와 호환되어야하는 시스템 은 이미지를 직사각형 픽셀 격자로 표시하는데, 픽셀 너비와 높이가 다릅니다 . 픽셀 종횡비가이 차이를 설명합니다.

소스 픽셀 종횡비


픽셀은 작은 정사각형이 아닙니다!

픽셀은 포인트 샘플입니다. 그것은 한 지점에서만 존재합니다.

컬러 화상의 경우, 픽셀은 실제로 샘플링 포인트에서 화상에 기여하는 각각의 원색에 대해 하나씩 3 개의 샘플을 포함 할 수있다. 우리는 이것을 여전히 색상의 포인트 샘플로 생각할 수 있습니다. 그러나 픽셀을 정사각형 또는 점 이외의 것으로 생각할 수 없습니다.

픽셀에 대한 기여는 작은 정사각형으로 낮은 순서로 모델링 될 수 있지만 픽셀 자체는 아닙니다.

소스 A 픽셀은 작은 사각형이 아닙니다! (1995 년 7 월 17 일 Microsoft 기술 메모 6 Alvy Ray Smith)


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"보다 계산적으로 비싼"지점에서 인용이 필요했습니다. 6 각형 테셀레이션과 계산 분석을 고려한 연구 논문에 이상적으로 연결됩니다. 당신이 그럴듯하게 들리는 설명의 이름을 짓는 것과 같은 소리입니다.
djechlin

4
또한 개선 사항의 일환으로 많은 소프트웨어를 항상 다시 작성합니다. 당신의 요점은 확실하지 않습니다.
djechlin

5
@djechlin 현재 모든 비디오 / 이미지 사양은 사각형의 픽셀 배열을 기반으로합니다. 비디오 또는 이미지를 표시하려면 직사각형 (직교 좌표계) 좌표계에서 6 각 좌표계로 변환해야합니다. 직사각형 좌표계에서 선을 그리는 계산은 육각형 좌표계에서 그리는 것보다 간단합니다 (기본 수학). 추가 설명이 필요합니까?
DavidPostill

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@djechlin 답변 업데이트 및 인용 포함
DavidPostill

4
Microsoft Tech Memo Source의 경우 + 1 일반적으로 멋진 답변입니다.
shock_gone_wild

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David Postill의 잘 알려진 답변에 대한 대안을 제시하고 싶습니다. 그의 대답에서 그는 제목이 제안한 것처럼 픽셀이 정사각형이라는 문제에 접근했습니다. 그러나 그는 그의 대답에 매우 통찰력있는 의견을 남겼습니다.

어떤 사람들은 결코 정사각형이 아니라고 주장 할 것입니다 ( "픽셀은 포인트 샘플입니다. 포인트에만 존재합니다").

이 위치는 실제로 완전히 다른 대답을 낳을 수 있습니다. 왜 각 픽셀이 정사각형인지 아닌지에 초점을 맞추는 대신, 이러한 점 샘플링을 직사각형 그리드로 구성하는 이유에 초점을 맞출 수 있습니다. 실제로 항상 그런 것은 아니 었습니다!

이 주장을하기 위해, 이미지를 추상 데이터 (포인트 그리드와 같은)로 취급하는 것과 하드웨어에서 이미지를 구현하는 것 사이에서 재생 될 것입니다. 때로는 하나의 관점이 다른 관점보다 더 의미가 있습니다.

시작하려면 아주 뒤로가 봅시다. 전통적인 영화 사진에는 "그리드"가 전혀 없었기 때문에 현대 디지털 사진에 비해 사진이 항상 선명하게 보였습니다. 대신에, 그것은 필름 상에 결정의 무작위 분포 인 "그레인"을 가졌다. 그것은 대략 균일했지만 좋은 직선 배열은 아니 었습니다. 이러한 입자의 구성은 화학적 특성을 사용하여 필름의 생산 공정에서 발생했습니다. 결과적으로 영화에는 실제로 "방향"이 없었습니다. 그것은 단지 2D 정보의 산란이었다.

TV, 특히 오래된 스캔 CRT로 빨리 감습니다. CRT는 사진과는 다른 것이 필요했습니다. 콘텐츠로 데이터를 표현할 수 있어야했습니다. 특히, 와이어를 통해 (일반적으로 지속적으로 변화하는 전압 세트) 아날로그로 스트리밍 할 수있는 데이터가 필요했습니다. 사진은 2D 였지만 1 차원 구조 (시간)에 따라 달라질 수 있도록 1D 구조로 바꿔야했습니다. 해결책은 이미지를 한 줄씩 (픽셀이 아닌) 슬라이스하는 것입니다. 이미지는 한 줄씩 인코딩되었습니다. 각 라인은 디지털 샘플링이 아닌 아날로그 데이터 스트림 이었지만 라인은 서로 분리되었습니다. 따라서, 데이터는 수직 방향으로 이산되었지만 수평 방향으로 연속적이었다.

TV는 물리적 인 형광체를 사용하여이 데이터를 렌더링해야했으며 컬러 TV는 그리드로 픽셀로 나누었습니다. 각 TV는 수평 방향으로 다르게 작동하여 더 많은 픽셀 또는 더 적은 픽셀을 제공 할 수 있지만 같은 수의 라인을 가져야했습니다. 이론적으로, 그들은 당신이 제안한대로 다른 모든 픽셀 행을 오프셋 할 수 있습니다. 그러나 실제로 이것은 필요하지 않았습니다. 사실, 그들은 훨씬 더 나아갔습니다. 인간의 눈은 실제로 매 프레임의 절반 만 이미지를 전송할 수있는 방식으로 움직임을 처리했다는 것을 곧 깨달았습니다! 한 프레임에서는 홀수 번호의 행을 보내고 다음 프레임에서는 짝수 번호의 행을 보내고 함께 묶습니다.

그 이후로, 이러한 인터레이스 이미지를 디지털화하는 것은 약간의 트릭입니다. 480 라인 이미지가 있다면 인터레이스로 인해 실제로 각 프레임에 절반의 데이터 만 있습니다. 이 결과는 화면 에서 빠르게 움직이는 것을 보려고 할 때 매우 잘 보입니다. 각 줄은 다른 프레임에서 한 프레임 씩 일시적 으로 이동하여 빠르게 움직이는 사물에 가로 줄무늬를 만듭니다. 나는 이것이 다소 재미 있기 때문에 이것을 언급했다. 당신의 제안은 그리드의 다른 모든 행을 오른쪽으로 반 픽셀만큼 오프셋하고, 인터레이스는 그리드의 다른 모든 행을 반으로 이동시킨다!

솔직히이 멋진 사각형 격자를 만드는 것이 더 쉽습니다. 그보다 더 나은 기술적 인 이유는 없었습니다. 그런 다음 컴퓨터 시대를 맞이했습니다. 컴퓨터는 이러한 비디오 신호를 생성해야했지만 아날로그 회선을 작성할 수있는 아날로그 기능이 없었습니다. 해결책은 자연스럽고 데이터는 픽셀로 분할되었습니다. 이제 데이터는 수직 및 수평으로 분리되었습니다. 남은 것은 그리드를 만드는 방법을 고르는 것이었다.

직사각형 격자를 만드는 것은 매우 자연스러 웠습니다. 우선, 모든 TV가 이미하고있었습니다! 둘째, 사각형 격자에 선을 그리는 수학 은 6 각형에 선을 그리는 것보다 훨씬 간단합니다. "그러나 육각형 격자에는 3 개의 방향으로 부드러운 선을 그릴 수 있지만 직사각형에는 2 개의 선으로 만 부드러운 선을 그릴 수 있습니다." 그러나 직사각형 격자를 사용하면 가로 및 세로 선을 쉽게 그릴 수 있습니다. 육각 격자는 하나의 그릴 만들 수 있습니다 또는 다른. 그 당시에는 많은 사람들이 계산하지 않은 노력 (사각형 종이, 사각형 문, 사각형 집 등)에 육각형 모양을 사용하지 않았습니다. 부드러운 수평 수직선은 부드러운 풀 컬러 이미지를 만드는 것의 가치를 훨씬 능가했습니다. 특히 첫 번째 디스플레이가 흑백이고 이미지의 부드러움이 생각에 중요한 역할을하기까지는 오랜 시간 이 걸릴 것 입니다.

거기에서 직사각형 그리드에 대한 매우 강한 선례가 있습니다. 그래픽 하드웨어는 소프트웨어가 수행 한 작업 (직사각형 그리드)을 지원했으며 소프트웨어는 하드웨어 (직사각형 그리드)를 대상으로했습니다. 이론적으로 일부 하드웨어는 6 각형 그리드를 만들려고했지만 소프트웨어는 보상을하지 않았으며 아무도 2 배의 하드웨어 비용을 지불하고 싶지 않았습니다!

이것은 오늘날 우리에게 빨리 전달됩니다. 우리는 여전히 멋진 부드러운 수평 및 수직선을 원하지만 고급 망막 디스플레이를 사용하면 점점 쉬워지고 있습니다. 그러나 개발자는 여전히 구형 사각형 그리드에 대해 생각하도록 훈련받습니다. 우리는 일부 새로운 API가 "논리 좌표"를 지원하고 앤티 앨리어싱을 수행하여 딱딱한 2d 픽셀 격자가 아닌 전체 연속 2d 공간이있는 것처럼 보이지만 느립니다. 결국 우리는 육각형 격자를 볼 수 있습니다.

우리는 실제로 스크린이 아닌 그것들을 볼 수 있습니다. 인쇄에서는 6 각형 격자를 사용하는 것이 매우 일반적입니다. 육안은 직사각형 그리드를 수용하는 것보다 6 각형 그리드를 훨씬 빠르게 받아들입니다. 다른 시스템에서 라인 "별칭"방식과 관련이 있습니다. 육각형 그리드 별칭이 덜 가혹한 방식으로 눈이 더 편합니다 (16 각형 그리드를 한 줄 위로 또는 아래로 이동해야하는 경우 대각선 전환을 통해 부드럽게 할 수 있습니다. 직사각형 그리드는 건너 뛰어야합니다. 명확한 불연속)


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TV가 어떻게 생겨 났는지 설명하는 데 좋습니다 : 아날로그 스트림. 이 표준은 70 년 동안 지속되었으며 B / W와의 호환성을 유지하는 방식으로 색상을 추가했습니다. 현재 몇 개의 비디오 형식이 있습니까?

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"" "TV는 물리적 인 형광체를 사용하여이 데이터를 렌더링해야하는데, 그리드를 사용하여 픽셀로 나눕니다." ""-이것이 흑백 TV의 사실입니까? 필자는 이산적인 "물리적 인광체"(데이터 스트림의 어떤 픽셀과도 같은 항목은 없었 음)가 컬러 TV와 함께 제공되었으며 흑백 CRT는 단순히 인광체를 지속적으로 코팅한다는 점을 이해했습니다.
Random832

나는 역사를 좋아하지만 현대 장치로의 전환에 대해서는 동의하지 않습니다. 레거시가 직선으로 보이지만 TV에서 컬러 형광체를 볼 때까지 TV는 실제로 가로 방향으로 아날로그입니다. 실제로 육각형입니다! 우리가 직선을 갖는 실제 이유는 VLSI 레이아웃이 육각형 포장보다는 직선형보다 쉽다는 것을 제안합니다.
user3533030

1
흑백 TV에서 왜 형광체를 표면에 묻히고 전자 흐름을 더 강하게 / 약하게하고 완전히 아날로그 방식으로 빛을 더 많이 / 덜 만들게하지 않겠습니까? 요컨대, 왜 (수평) 픽셀이 있습니까? 색깔이 생기면 일이 까다로워집니다. 그러나 그때조차도 내가 올바르게 기억한다면 색상 신호는 픽셀 단위로 정의되지 않습니다. 수평 샘플의 경우, 균일 한 강도 샘플로부터 신호를 재구성하는데 필요한 샘플의 수는 주파수 대역폭의 함수이며, 반-샘플 "오프셋은이를 개선하지 않습니다.
Yakk

2
@Yakk 대부분의 흑백 CRT는 정확히 같은 방식으로 제작되었습니다. 초기 BW TV CRT는 레이더 / 오실로스코프 CRT에서 파생되었는데, 이는 종종 래스터없이 아날로그 X / Y 또는 극성 방식으로 제어됩니다. TV는 여전히 라인 단위 스캔을 사용했는데, 이는 신호가 인코딩되는 방식과 일치하지만 라인에는 픽셀이 없기 때문입니다. 일부 특수 디스플레이 (주로 항공기 조종석 용)는 전자 빔에 얼마나 강하게 부딪 쳤는지에 따라 색이 변하는 형광체를 사용하기도했습니다 (이러한 디스플레이를 페트로 트론이라고 함).
rackandboneman

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두 가지 이유 :

  • 직사각형, 원형, 삼각, 또는 4면 이상인 직사각형은 최소 "공간 낭비"로 다른 직사각형 옆에 배치 할 수 있다는 장점이 있습니다. 이를 통해 픽셀의 전체 영역이 이미지에 기여합니다. "함께 맞는"다른 모양도 존재할 수 있지만 단순한 사각형이나 사각형보다 제조하기가 더 복잡하지만 추가적인 이점은 없습니다.

  • 범용 픽셀 화 된 디스플레이-모든 유형의 정보를 표시하는 데 사용될 수있는 디스플레이에는 특정 유형의 모양을 선호하지 않는 픽셀이 있어야합니다. 따라서 픽셀은 한 방향으로 길거나 넓지 않고 정사각형이어야하며 어떤 식 으로든 전단하거나 회전해서는 안됩니다.

    • 픽셀이 너비보다 길면 가로선의 최소 두께가 세로선의 최소 두께보다 넓으므로 같은 수의 픽셀에 대해 가로선과 세로선이 다르게 보입니다.

    • 픽셀이 회전하면 회전 각도와 일치하는 각진 선만 매끄럽게 보이고 다른 선은 들쭉날쭉하게 보입니다. 대부분의 운영 체제 및 생산성 소프트웨어는 직선에 의존하므로 많은 줄무늬 또는 들쭉날쭉 한 egdes가 될 수 있습니다.

    • 깎인 픽셀 (마름모꼴)은 두 세계에서 모두 최악입니다. 대각선이나 수평 / 수직은 부드럽 지 않습니다.

범용 디스플레이에 관심이 없지만 특정 목적을위한 디스플레이에 관심이있는 경우 더 유연 할 수 있습니다. 극단적 인 예로 7- 세그먼트 LED가 있습니다. 숫자 만 표시하면됩니다. 이러한 방식으로 배열 된 비 정사각형 픽셀 7 개만 있으면됩니다. 또는 글자를 허용하는 15 세그먼트 LED.


흠, 나는 비용 인수가 육각형에 효과가 있는지 확실하지 않습니다 (잘못 될 수 있습니다).
Tim

@Tim-주제에 대한 조사가 필요합니다. 육각형에 기술적 인 이점이 있다면 디스플레이 제조업체가이를 사용할 것입니다. 사용되지 않는다는 사실은 비용이나 성능상의 이점으로 인해 어떤 종류의 이점도 갖지 못한다는 것을 나타냅니다.
Ramhound

2
@Ramhound 그렇습니다. 나는 더 많은 연구가 필요하다-이 질문 나의 연구이다. 나는 왜 육각형이 아닌 이유를 묻습니다 - 사각형이 아닌지 (그리고 어떤 비용 비교에 대한 링크가 좋을 것입니다-누군가가 만든 적이 있다면 idk)
Tim

2
"단순한 사각형이나 사각형보다 제조가 더 복잡 할 것입니다."-인용이 필요했습니다. "아직 추가 장점을 소개하지 않습니다"-인용이 필요합니다.
Raphael

1
@Raphael 글쎄요, CRT에서 "픽셀"은 사각형이나 사각형이 아니 었습니다. 색상 분포가 우수했으며 서브 픽셀 렌더링 "트릭"이 더 적었습니다. LCD가 등장했을 때, 그들은 비교할 수 없었습니다. 기술은 매우 직사각형이었습니다. 그래서 전통적인 레이아웃은 다소 불가능했습니다. 물론 현대의 "LCD"는 실제로 LCD 일 필요는 없습니다. 예를 들어 OLED에서 "액정"을 찾을 수는 없습니다. 마지막으로 육각형 (또는 구식 CRT와 유사)은 그림과 동영상에는 적합하지만 UI에는 적합하지 않습니다.
Luaan

15

픽셀이 반드시 정사각형 일 필요는 없습니다!

과거에는 픽셀이 직사각형 모양입니다. 그렇기 때문에 Photoshop, Premiere, Sony Vegas 등의 전문적인 이미지 / 비디오 편집기에서 픽셀 종횡비 옵션이 표시됩니다. 최신 TV 및 PC 모니터 표준에만 정사각형 픽셀이 있습니다.

Photoshop 픽셀 종횡비

유명한 예 :

  • PAL 아날로그 TV / DVD : 720x576 : 16 : 9 또는 4 : 3이 아니라 5 : 4입니다. 그러나 올바른 픽셀 종횡비를 설정하면 올바른 미연 신 출력 이미지가 생성됩니다

  • NTSC 아날로그 TV / DVD : 720x480 ( 3 : 2). 종횡비를 설정하면 위의 PAL과 같이 16 : 9 또는 4 : 3이됩니다. 낮은 수직 해상도는 NTSC DVD가 PAL보다 선명하지 않은 이유를 설명합니다.

  • VCD : PAL 352x288 , NTSC 352x240 . 모두 4 : 3 화면 종횡비 사용
  • SVCD : 480x480 , 놀랍지 않게 사각형 출력을 생성하지 않습니다.
  • DV : 1440x1080 16 : 9 풀 HD 해상도
  • CGA : 4 : 3의 320x200640x200 (예, 구형 컴퓨터 화면에는 직사각형 픽셀이 있음)
  • EGA 는 320x200 및 640x200 외에 4 : 3 화면에서 640x350을 지원합니다.

Adobe Premiere Pro-종횡비 작업


7
이 답변은 (단지 링크가 아닌) 종횡비에 대해 조금 더 설명함으로써 향상 될 수 있습니다. 왜 특정 화면 해상도가 정사각형 픽셀을 가질 수 없는지는 명확하지 않습니다.
존 벤틀리

1
정사각형 픽셀과 해상도 사이의 링크를 이해하지 못합니다.
AL

위에서 이미 언급 한 바와 같이 @AL. 720 : 576은 5 : 4이고 픽셀이 정사각형이면 5 : 4 종횡비가됩니다. 그러나 픽셀 종횡비가 1과 다른 값으로 설정되면 다른 종횡비가 생성됩니다. 그러나 여기서 해결에 대해 어디에서 말했습니까? 방금 가로 세로 비율
phuclv

3
@AL :이 대답은 화면 (또는 파일)의 모든 픽셀이 정사각형이 아니라는 것을 나타냅니다. 일부는 직사각형입니다.
slebetman

1
Atari 8 비트 컴퓨터의 해상도는 80x192 인 일부 그래픽 모드를 사용하여 사각형이 아닌 대시 모양의 픽셀이되었습니다.
DaveP

10

대답은 : 그들은 해야 육각형 타일은 최적의 광학 품질을 제공하기 때문에, 육각형, 그래서 미래가 될 것입니다.
그러나 나는 왜 여전히 정사각형인지 두 가지 이유가 있다고 생각합니다.

  • 비트 맵 이미지 데이터를 2 차원 배열로 정사각형 격자에 표현하는 것이 더 쉽습니다 (하드웨어 단순성과 인간 모두를 위해)
  • 그것은 역사적으로 일어 났으 므로 이유 # 1 때문에 한동안 그렇게 될 것입니다.

최신 정보

이 주제는 스릴러입니다. 거의 10k 뷰. 사람들은 픽셀을 마스터하기를 원합니다.
나에게 그것은 어느 빌딩 블록, 정사각형 또는 육각형이 더 나은 광학적 결과를 제공 합니까?

먼저 간단한 타일링이 필요하지만 사용자 정의 영역을 더 잘 다루며 실제로는 육각 타일링입니다. 간단한 테스트에서 쉽게 이해할 수 있습니다. 강력한 테스트를 "링"테스트라고합니다. 여기서는 간단하게 0-배경, 1-회색 및 2-검은 색의 삼색을 만듭니다.

점으로 응시하여 링을 확장하여 다음과 같이 연속적으로 보이도록 시도합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

물론 UI 및 인쇄 디자인 또는 플랫 포머 게임과 같은 많은 작업에 대해 가로 / 세로 선을 그리려고합니다. "Bar Test"라고하겠습니다 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이 테스트를 통해 실제 조건에서 더 잘 보이는 선 스타일을 선택할 수 있습니다. 수직선을 사용하면 훨씬 간단합니다. 특정 작업 표시를 위해 모든 것을 하드 코딩 할 수 있으므로 함수로 선을 그리려면 세그먼트를 가로 방향으로 반복하십시오. 문제는이다, 모두 사각형과 육각형의 픽셀 방식은 작동하지만 사각형 타일과 같은 테스트를하려고하면, 당신은 신속하게 차이를 알 수 있습니다. DPI가 매우 높으면 눈에 띄지 않지만 더 효과적인 접근 방식 대신 더 많은 DPI를 만드는 이유는 무엇입니까? 나는 많은 냄새가 보이지 않습니다.


RGB 색상의 경우 더 복잡한 구조가 필요할 수 있습니다. 실제로 위의 이미지와 같이 회색조 장치 를 갖고 싶습니다 . 애니메이션을 만들기 위해 빠른 픽셀 응답을 갖는 것도 멋지다.

재미를 위해 픽셀이 RGB 일 수있는 간단한 육각형 구조를 만들었습니다. 물론 나는 이것이 실제 장치에서 어떻게 보일 수 있는지 모르지만 멋지게 보입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오



상황을 설명하는 데 도움이 되는 비공식적 인 설명-일러스트 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


1
a) 3dmdesign.com/development/hexmap-coordinates-the-easy-way ( 왜냐하면 조금 더 어려울 수 있지만 좌표를 매핑하는 데 어려움은 없지만) b) 인간을 염두에두고 설계된 컴퓨터의 세부 사항은 언제부터 있었습니까?
Tim

@Tim 컴퓨터의 세부 사항은 아니지만, 인간의 자아는 정보를 "직사각형"으로 취급하는 경향이 있으며, 그 결과 이상한 디자인이됩니다. 이 robonaut 와 같은 많은 예가 있습니다. 그렇다면 로봇을 인간처럼 보이게 만드는 이유는 무엇입니까? 인체 공학적 관점에서이 로봇은 문어와 비슷하지만 사람은 사람입니다.
Mikhail V

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@MikhailV는 인간과 같은 로봇을 만들어 인간을 위해 만든 것들을 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 로봇을 위해 모든 것이 특별하게 만들어 져야합니다.
Thorbjørn Ravn Andersen

@ ThorbjørnRavnAndersen 그래, 티셔츠와 태양 안경처럼 :)
Mikhail V

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육각형과 그 밖의 모든 것을 할 수 있기 때문에 삼각형이 육각형보다 우수하지 않습니까?
Raynet

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대답 중 일부는 이미 이것에 닿습니다 ... 데이터 스토리지 측면에서 직사각형이 아닌 배열 상상할 수없는 복잡성을 유발하고 오류가 발생하기 쉽다고 생각합니다. 그리드가 직사각형이 아닌 물리적 시스템 모델링에 많은 경험을 가지고 있습니다 (스 태거 그리드-하프 에지의 데이터 포인트 등). 인덱싱은 악몽입니다.

먼저 경계를 정의하는 방법에 문제가 있습니다. 이미지는 일반적으로 직사각형입니다 (다시 말해서 이것은 역사의 문제입니다. 화면이 6 각형이라면 조금 더 쉬울 것입니다). 따라서 이미지 경계조차 직선이 아닙니다. 각 행에 같은 수의 픽셀을 넣습니까? 짝수 / 홀수로 바꾸나요? 그리고 ... 왼쪽 아래 픽셀은 왼쪽 위 또는 오른쪽입니까? 거의 10 개의 서로 다른 표준을 즉시 얻을 수 있으며 프로그래머는 행이 어떻게 진행되는지 매번 기억해야합니다 (행 주요 및 열 주요 차이 또는 하향식 / 하향 인덱싱 차이로 인해 때때로 오류가 발생 함). 이것은 변환 조경 / 초상화 (직사각형 그리드에서는 사소하지만 보간법이 필요하고 16 진수 또는 다른 그리드에서 거의 손실 절차 임)의 거대한 문제를 일으 킵니다.

그런 다음 사람들이 직사각형 레이아웃을 갖는 본능이 있습니다. 수학에는 행렬이 있으며 레이아웃은 동일합니다. 마찬가지로 직교 좌표계는 가장 일반적인 경우에 사용하고 이해하기가 가장 쉽습니다. (x, y)에서 픽셀의 인덱스를 얻는 것은 x + 너비 * y입니다 (반대적인 스캔 라인 인덱싱은 아닙니다). 너비가 2의 배수이면 곱셈이 필요하지 않습니다. 직각이 아닌 각도로 작업하면 기본 벡터가 직교하지 않을 때 벡터 대수에서 비롯되는 많은 합병증이 발생합니다. 회전은 더 이상 단순한 cos / sin 중첩이 아닙니다. 번역이 이상해집니다. 이것은 (몇 번 더 비싼 계산하는 것) 긴에게 계산 복잡도를 많이 제공, 코드 복잡성 (Bresenham의 알고리즘을 한 번 코딩 한 것을 기억하며 실제로 16 진수로 시도하고 싶지 않습니다).

보간과 앤티 앨리어싱에는 일반적으로 사각형 격자에 의존하는 많은 알고리즘이 있습니다. 예를 들어 쌍 선형 보간. 푸리에 기반의 모든 처리 방법은 직사각형 그리드에도 연결됩니다 (FFT는 이미지 처리에 매우 유용합니다).

모두 메모리와 파일 형식의 데이터 가 직사각형 그리드로 저장되어야 함을 보여줍니다 . 표시 방법은 디스플레이 장치 / 프린터에 따라 다르지만 드라이버 문제 일 수 있습니다. 데이터는 장치와 무관해야하며 어떤 하드웨어를 사용하고 있지 않아야합니다. 위의 게시물에서 볼 수 있듯이 인간의 눈 생리학 및 기타 기술적 요인으로 인해 직사각형이 아닌 픽셀을 사용하면 많은 이점이 있습니다. 데이터를 사각형 격자에 유지하면 신경 학적 프로그래머가 다음과 같이 대답 할 수 있습니다. )

이 모든 것에도 불구하고, 실제로 시계 모드 (손을 직선으로 만드는)에 통합하기위한 원형 픽셀 배열을 생각했습니다. 중심을 통과하지 않는 직선만큼 단순한 것을 그리는 것이 얼마나 어려운지 상상하기 시작했을 때, 나는 위에서 언급 한 많은 결론에 도달했습니다.


"이것은 변환 조경 / 세로의 거대한 문제를 일으킨다"<...> "이것은 직사각형 픽셀의 문제이기도하다"-Oxymoron? 개인적으로 모니터를 회전시키는 습관이 없으므로 90 * 이미지를 회전시키는 이유는 무엇입니까?
Mikhail V

거기에는 수직 화면이 많이 있습니다 (일부 기차역의 도착 / 출발 화면, 다양한 광고 패널 등) 실제로 90도 회전하는 일반 화면입니다. 관찰 : img.worsethanfailure.com/images/200710/error'd/…
orion

이를 "장비의 부적절한 사용"이라고합니다. 그건 그렇고, 육각 격자의 임의의 점에 대한 선 그리기 알고리즘은 번거 로움없이 해결할 수 있습니다. 나는 결코 그것을하지 않았으므로 신성하게하려고하면 정사각형 그리드보다 더 우아해질 것입니다.
Mikhail V

다른 예로 전화는 태블릿이며 이미지는 항상 동적으로 회전합니다. 두 데이터 (파일 형식)과 화면이 필요 논리적으로 (아무리 하드웨어가 실제로 표시하기 위해 무엇을)이 대한 사각형 픽셀. 선 그리기 알고리즘은 정의에 문제가 있습니다. Bresenham은 선이 가로 또는 세로 (슬로프에 따라) 정확히 1 픽셀 두께인지 확인합니다. 16 진 격자에있는 다른 모든 선의 반폭 오프셋은 "한 픽셀 두께"의 의미를 모호하게 만듭니다. 물론 가능하지만, 먼저 알고리즘을 정의하고 파생시켜야합니다.
오리온

"정사각형 픽셀이 필요합니다"여기에 문제가 있습니다. 이것을 염두에두고 디스플레이 장치를 제작해서는 안됩니다. 소프트웨어 오해와 중복 추상화 계층으로 이어지는 오해 일뿐입니다. 계산에 관해서는 : 컴퓨터 비전에서 특히 많은 효과적인 솔루션은 본질적으로 3 방향입니다. 이러한 일을하면 극좌표가 많은 도움이됩니다.
Mikhail V

8

발명가 인 Russel Kirsch는 정사각형 픽셀이 "논리적 인 일"이라고 말합니다.

“물론 논리적 인 것이 유일한 가능성은 아니었지만 우리는 사각형을 사용했습니다. 전 세계의 모든 사람들이 그 이후로 고통 받고 있다는 것은 매우 어리석은 일이었습니다.”

http://www.wired.com/2010/06/smoothing-square-pixels/


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이 질문은 실제 픽셀 모양보다 배열에 관한 것입니다.

6 각형 배열의 문제점은 6 각형 사이트를 직교 좌표로 변환하거나 그 반대로 변환하는 것이 사소한 것이 아니라는 것입니다.

기본 Bravais 격자 인덱스를 사용하여 작업하십시오.

https://ko.wikipedia.org/wiki/Bravais_lattice

또는 직사각형의 기존 셀로 작업하고 내부 "기본 벡터"를 추가합니다. (가장 작은 사각형 격자에는 2 개의 기본 벡터가 필요하고 가장 작은 사각형 격자에는 약 16 개의 기본 벡터가 필요합니다).

첫 번째 경우에는 각도 변환이 수반되고 두 번째 경우에는 각 픽셀이 필요 x, y하며 기본 인덱스 j가 지정되어야합니다.

결국 "정사각형"픽셀은 데카르트 문화의 부산물이어야합니다.

그건 그렇고, 그 기술을 갖는 것은 매우 시원하지만 현재의 패러다임과는 매우 양립 할 수 없습니다. 실제로 생물학적 시스템은 시각 시스템 용 격자를 생성 할 때 육각형을 선호합니다. 파리의 눈을 생각하십시오. 인간의 망막은 또한 정사각형보다 육각형에 가까운 것을 따릅니다.

여기 http://www.kybervision.com/resources/Blog/HumanRetinaMosaic.png를 참조 하여 디스플레이 지점으로 돌아가십시오 http://www.kybervision.com/Blog/files/AppleRetinaDisplay.html

육각형 격자가 시각화에 더 적합하다는 데는 의문의 여지가 없습니다. 그러나 엔지니어는 다음과 같은 딜레마에 직면 한 디스플레이를 개선하고자 할 때마다 1) 육각형으로 전환하고 패러다임을 바꾸고 코드 라인과 하드웨어의 트릴 론을 다시 작성합니다. 2) "사각형"을 작게 만듭니다. 메모리를 추가하고 디스플레이 크기 측정을 위해 두 개의 숫자를 픽셀 단위로 늘리십시오. 옵션 2)는 항상 저렴합니다.

마지막으로 정사각형 픽셀 발명가의 한 단어 http://www.wired.com/2010/06/smoothing-square-pixels

정사각형 픽셀의 발명가 인 Russell Kirsch는 드로잉 보드로 돌아갑니다. 1950 년대에 그는 정사각형 픽셀을 개발 한 팀의 일원이었습니다. Kirsch는“제곱은 논리적으로해야 할 일”이라고 말했다. "물론 논리적 인 것이 유일한 가능성은 아니었지만 우리는 사각형을 사용했습니다. 전 세계의 모든 사람들이 그 이후로 고통 받고 있다는 것은 매우 어리석은 일이었습니다 ." Kirsch는 오리건 주 포틀랜드에서 은퇴하고 생활하면서 최근에 수정을 시작했습니다. 이미지를 다양한 모양의 픽셀로 만들어진 더 부드러운 그림으로 만듭니다. '


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나는 이것을 말하고 싶다 : 3dmdesign.com/development/hexmap-coordinates-the-easy-way 는 꽤 사소한가 ?
Tim

예, (좋은 점) 그러나 그 좌표계는 여전히 직교가 아닙니다. 예를 들어, "3x3"의 표면 "hexmap"영역은 9가 아닙니다 (대략도 아님). 그것은 각도의 문제가 아니며, 미터법의 문제이며, 육각형 격자는 회전하는 사각형의 격자가 아닙니다.
alfC

페어 포인트-그러나 데카르트는 필요하지 않습니까?
Tim

1
내가 말했듯이 원칙적으로는 그것이 패러다임의 문제라고 생각합니다. (문화는 기술에 치우 치며 기술은 끈적 거리며 기술은 고립의 변화가 어렵다).
alfC

나는 그것이 패러다임의 큰 변화라는 것에 동의하지 않을 것이다. 순수한 디지털 사례의 경우 상당히 간단한 주소 변경이 있습니다. 실제로 "블릿"기능이 데이터를 쓸 위치를 알 수 있도록 동일한 이산 세트가 필요합니다. 직사각형 소스의 이미지 데이터에 대해서는 문제가 있습니다. 16 진수 표시를위한 글꼴을 만드는 것은 정사각형보다 훨씬 간단합니다 (경사가 적은 두통).
Mikhail V

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직선형 픽셀이 왜 가치가 있는지 이해하려면 센서 및 디스플레이의 제조 공정을 이해해야합니다. 둘 다 실리콘 레이아웃을 기반으로합니다. 둘 다 VLSI의 기원에서 파생됩니다.

비선형 센서 픽셀 을 구현 하려면 다음을 준비해야합니다.

  1. 빛에 민감한 요소를 직사각형이 아닌 방식으로 배치하십시오 (예 : 육각형 원).
  2. 비직 사형 방식으로 전하를 수집하는 와이어 (예 : CMOS / CCD) 레이아웃
  3. 이 레이아웃을 >> 1M x 1M로 확장하여 시장 요구를 충족
  4. 정보를 직선 디스플레이에 일치 (또는 보간)

비선형 디스플레이 픽셀 을 구현 하려면 모두 같은 것이 필요합니다.

많은 사람들이 Foveal 카메라와 디스플레이 를 만들려고 노력했습니다 (눈이 가장 좋은 중앙의 고해상도, 주변의 낮은 해상도). 결과는 항상 직선 센서보다 비용이 많이 들고 성능이 떨어지는 것입니다.

상업적 효율성의 현실은 비 직사각형 센서 / 디스플레이를 꿈꿀 수 있지만 현재로서는 비용 효율적이거나 확장 가능하지 않습니다.


기존의 정사각형 픽셀 센서는 아나모픽 렌즈 뒤에 사용되는 경우 사각형 픽셀이있는 센서로 변합니다. 보케가 타원형이되는 것처럼.
JDługosz

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물리적으로 사각형이 아닐 수 있습니다. 그것들은 추상적으로 정사각형으로 표시되며, 해상도가 낮은 디스플레이에 표시되면 정사각형으로 표시됩니다. 주로 게으름으로 인해 처리가 줄어 듭니다. 육각형과 같이 다른 모양의 크기를 조정하면 픽셀의 일부를 교차 할 때 더 많은 처리가 필요합니다. 정사각형은 각 변에 상수를 곱하는 것입니다. 또한 16 진수 그리드를 플로팅하려고하면 쉽게 X, Y 위치를 수행 할 수 없습니다.


전체 행을 얻기 위해 + x 100 %를 플로팅합니다. 그런 다음 다음 행은 + 50 % 오프셋되고 75 % 감소합니다. 세 번째 행은 두 번째 행에서 -50 % (또는 첫 번째 행에서 0 %)만큼 오프셋됩니다. 이것은 더 복잡하지만 표준 데카르트 경사와는 달리 Y는 30 ° 3dmdesign.com/development/hexmap-coordinates-the-easy-way 와는 달리 여전히 쉽지만 16 진수 좌표계가 있다고 주장합니다 .
Tim

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이 질문에 대답하는 두 가지 방법이 있습니다.

  1. 하드웨어에서, 픽셀은 반드시 물리적으로 정사각형 일 필요는 없지만, 디스플레이 장치의 제조사가 적절하다고 생각하는 모양 또는 배열 일 수있다. 실제로는 종종 사각형이 아닙니다.
  2. 소프트웨어에서 픽셀은 너비와 높이가 같은 영역을 나타내는 것으로 간주되므로 "정사각형"으로 간주됩니다. 즉, 예를 들어 확대 된 경우 렌더링 할 때 정사각형으로 그려야하지만 정사각형 비율을 가진 이미지 영역의 데이터를 나타내야합니다. 그렇지 않으면 이미지가 한 방향으로 늘어난 것처럼 보입니다. 이것은 순전히 관례입니다.

두 경우 모두, 픽셀 정사각형 일 필요는 없지만 , 순전히 관례 상 그와 같습니다. 예를 들어, 초기 와이드 스크린 디스플레이는 하드웨어 및 소프트웨어 모두에서 비 와이드 스크린 디스플레이와 동일한 수의 픽셀을 사용했지만 픽셀은 개념적으로 정사각형이 아니라 개념적으로 직사각형 (수평 크기는 수직 크기보다 큼)이었습니다. 표준. 그럼에도 불구하고 정사각형에 가깝지 않은 픽셀 모양을 사용하는 것은 비표준 적이며 최소한 매일 사용하는 경우 대규모 호환성 문제를 일으킬 수 있습니다.

짧은 답변:

픽셀은 규칙에 따라 정사각형으로 취급됩니다.


-1

방관자의 POV에서 나는 당신이 일반적 으로이 화면을 직사각형으로 보이기 때문에 그 말을해야합니다. 일반적인 종횡비는 1920 x 1080입니다. 720과 같은 특정 길이를 지나면 "고화질"을 인식 할 수 있습니다. 원형 또는 육각형 픽셀로는 달성하기가 훨씬 어려울 수 있습니다.


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잘 원형은 테셀 레이트되지 않지만 왜 육각형을 축소시킬 수 없는지 모르겠습니다. 내가 차로 만든 이미지를 보아라.
Tim

그리고 그 종횡비는 직사각형에 잘 정돈되어 있습니다. 왜냐하면 모양 픽셀은 ... 그리드에 배치되기 때문입니다.
Tim

1
@Tim, 직교 또는 정기적 인덱싱을 포기하면 "사용자"의 관점에서 테셀레이션이 그렇게 중요하지 않을 수 있습니다. 망막은 (완벽하게) 테셀레이션되지 않으며 심지어 최적 일 수도 있습니다 (예 : moiré en.wikipedia.org/wiki/Moir%C3%A9_pattern 또는 light diffraction artifacts).
alfC
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