Піксель

Піксель - Це одна з безлічі точок, що становлять зображення на екрані електронного пристрою, а також найменша одиниця растрової графіки. Термін pixel походить від англійського виразу picture element - елемент картинки. Пікселі складаються з трьох основних кольорів (зеленого, червоного та синього) та служать для виведення зображення на екран. Сукупність інтенсивності підсвічування пікселів, їх розташування та яскравості створює зображення на дисплеї.

Пікселі на світлодіодний екран. При збільшенні видно, кожен піксель складається з трьох кольорів різної інтенсивності

Пікселі розміщуються у невеликих осередках по всьому екрану. Кількість осередків по вертикалі та горизонталі – це роздільна здатність екрану. Чим воно вище, тим більше пікселів знаходиться на екрані і, отже, тим вища якість зображення.

Приклад зображення у стилі піксель-арт. Низька якість у цьому випадку не баг, а фіча! Автор - Picxel Perfect. Джерело

Розмір пікселя

Для людського ока піксель це невелика квадратна точка. Її розміри залежать від дозволу монітора та його геометричних характеристик. Наприклад, чим екран більший і чим його роздільна здатність менше, тим більшими будуть пікселі. В результаті зображення матиме характерну розбивку на кольорові квадратики і здаватиметься нечітким. І навпаки: що менше екран і що більший його роздільна здатність, то менше будуть пікселі. Отже, лінії виглядатимуть гладкішими, а переходи відтінків — гармонійними.

Шкала шакалів - класичний приклад погіршення якості зображення при зменшенні кількості та збільшення розміру пікселів у ньому. Джерело

Зараз на ринку складно знайти смартфон або монітор з низькою роздільною здатністю - виробники подібної техніки пропонують пристрої з великою кількістю пікселів на одиницю площі. Але важливо розуміти, що око людини не здатне розглянути такі дрібні точки з відстані в пару метрів, і різниця між 4К і Full HD на тому ж домашньому телевізорі буде слабкою. Відзначимо також, що далеко не весь відеоконтент сьогодні представлений у роздільній здатності 4К: більшість фільмів, як і раніше, можна знайти тільки в HD і Full HD якості. Дисплеї такого типу підійдуть тим, хто працює із зображеннями чи відеофайлами: дизайнерам, проектувальникам, розробникам відеоігор, представникам кіноіндустрії. У цих сферах якості картинки приділяється особлива увага, і висока роздільна здатність монітора для таких фахівців – елементарна робоча необхідність.

Чи можна зробити Голлума ще страшнішим? Джерело Так, якщо зменшити кількість пікселів на картинці, збільшивши їх розмір. Зображення виконано за допомогою сервісу «Пікселізація картинки» від Inettools.net

При придбанні апаратури для фото- та відеозйомки на розмір пікселя також важливо звертати увагу. Справа в тому, що чим піксель більше, тим більше світла він може зібрати, отже, тим вище світлочутливість матриці камери. А від цього параметра залежить кількість шумів на готових кадрах. Здавалося б, можна купити камеру з максимально можливою кількістю пікселів, і тобі буде щастя. Але не все так просто. Важливо, щоб матриця мала достатній фізичний розмір.

Зоряний склад збірної Бразилії на ЧС 2002 року зображений хоч і на професійний, але не найякісніший фотоапарат. Але іншої техніки у кореспондентів тоді ще не було. Джерело

У популярних цифрових мильницях кількість пікселів зашкалює, а розмір матриці залишає бажати кращого. В результаті знімки виходять «замиленими»: трохи змащеними, нечіткими. І справа тут не в тремтіння рук фотографа чи оператора, а у прояві дифракції — ефекту, при якому різкість кадру втрачається через закриту діафрагму і малу кількість світла, що потрапляє на матрицю. У професійних цифрових камерах виробники намагаються поєднувати велику кількість маленьких пікселів та матрицю з високою роздільною здатністю. Саме такий тандем дозволяє отримати чітке зображення з мінімальною кількістю шумів та високою деталізацією, яке можна надрукувати на великому форматі.

Приклад знімка з дифракцією (ореол світла навколо ліхтаря) та високою якістю зображення від Polina Grigorenko. Багато пікселів дозволяє реалістично передати максимум деталей. Джерело

Дізнайтесь, яка професія у дизайні вам підійде

Як працює виведення пікселів на моніторі

Для виведення зображення на дисплей у сучасних цифрових пристроях використовуються відеокарти чи відеочіпи. Вони обробляють картинку, адаптуючи її до розмірів екрана. Якщо знімок маленький, а роздільна здатність монітора, то відеокарта згладжує нерівності і розтягує зображення до потрібного розміру. Якість картинки, звичайно ж, падатиме при збільшенні, оскільки різкість у таких випадках зменшується. Мабуть, найяскравіший приклад – графічний файл із іконкою будь-якого ярлика на робочому столі ПК. Сам файл має невеликий розмір, і тому при збільшенні буде помітний цей піксельний ефект.

Приклад іконки «Цей комп'ютер» із бібліотеки файлів %systemroot%system32imageres.dll.

А ось та сама картинка, але вже з великою кількістю пікселів.

Як бачите, вона помітно чіткіша. Джерело

Що таке мегапіксель

1 мегапіксель (Мп) – це 1 000 000 пікселів. Це спрощення необхідно для того, щоб скоротити кількість знаків в інструкціях та технічних описах електричних пристроїв. Наприклад, у iPhone 14 встановлені камери на 12 Мп. Саме така кількість пікселів складатиме готовий знімок та кадр із відео, знятого на даний смартфон.

Фрагмент фотографії з великою кількістю мегапікселів від AnnaLu. Джерело

Дизайн-хвиля – ваше експрес-занурення у дизайн-професії. Беріть участь в ефірі з експертами, виконайте нескладні практичні завдання та отримайте подарунки.

Скільки мегапікселів в екранах різних пристроїв

Все залежить від розміру дисплея конкретного пристрою, модельного року та технічних можливостей виробника. Наприклад, на моніторі середньостатистичного ноутбука 9-річної давності з роздільною здатністю 1366х768 знаходився всього 1 Мп, а на комп'ютерному моніторі того ж періоду з роздільною здатністю 1920х1080 - вже цілих 2 Мп. На сучасному MacBook Pro представлений дисплей з роздільною здатністю 2880х1800 та 5,2 Мп. Середньостатистичний телевізор формату UHD TV має роздільну здатність 3840х2160 та 8,3 Мп, що дозволяє отримати максимально реалістичну картинку.

Наочний приклад співвідношення розмірів екранів в залежності від роздільної здатності. Джерело

Що таке роздільна здатність зображення

Під роздільною здатністю зображення розуміється кількість точок (пікселів) на квадратний дюйм площі дисплея (dpi - dots per inch). Задати його можна як у фоторедакторі під час обробки знімка, так і при скануванні (для цього потрібно встановити необхідні параметри в налаштуваннях самого сканера). Роздільна здатність зображення безпосередньо пов'язана з його фізичним розміром.Останній може вимірюватися не тільки в пікселях, але і в стандартних одиницях (дюймах, сантиметрах і т.д.). Це потрібно для того, щоб розуміти, яку частину екрана вона займатиме. потрібно задавати в одиницях довжини, щоб підігнати зображення під формат паперу, банера та іншого носія.

Від кількості точок на дюйм залежить якість картинки.

Піксель-арт - новий напрямок у мистецтві

Олди тут? Якщо так, то Super Mario і Contra — яскраві приклади піксель-арту в геймдизайні. і невелика кількість пікселів Ще 25–30 років тому розробники ігор не мали альтернатив і всі персонажі і фони в іграх відрізнялися характерною «клітчастістю». Це навіть надавало їм якийсь шарм.

Кадри із гри Super Mario Bros.

Піксель-арт популярний не тільки у сфері геймдева, але й серед дизайнерів.Часто її можна зустріти на одязі та аксесуарах, а іноді і на стінах картинних галерей: полотна, написані в дусі пуантилізму, дуже нагадують піксельні зображення, але вони створені не комп'ютером, а рукою людини.

Одна з анімацій у стилі піксель-арт із проекту GameStop: Rise of the Players. Джерело Найстаріший піксель-арт. Поль Сіньяк, "Великий канал у Венеції". 1905 р. Джерело

Все про дизайн за 2 години

Безкоштовний практикум + гайд "300 корисних ресурсів для дизайнера" ​​після реєстрації

Піксель: що це таке

Точна математична концепція, пікселі — це елементарні частинки зображень, що ґрунтуються на тонкому розпаковуванні нескінченності.

У мене в телефоні мільярди пікселів, і у вас, мабуть, також. Але що таке піксель? Чому так багато людей думають, що пікселі – це маленькі квадрати, що примикають один до одного? Тепер, коли ми плаваємо в океані зеттапікселів (21 нуль), настав час зрозуміти, що вони являють собою. Основна ідея – переупаковка нескінченності – тонка та красива.

Пікселі — це не квадрати або крапки, які «начебто» нагадують гладку візуальну сцену, а глибока і точна концепція, що лежить в основі всіх зображень, що оточують нас, — елементарні частки сучасних зображень.

Ця коротка історія пікселя починається з Жозефа Фур'є під час Французької революції і закінчується 2000 року — недавнього тисячоліття. Я позбавляюся звичайного математичного багажу, який приховує піксель від звичайного погляду, а потім уявляю спосіб поглянути на те, що він зробив.

Тисячоліття є відповідною кінцевою точкою, тому що воно ознаменувало так звану велику цифрову конвергенцію, грандіозну, але невідзначену подію, коли всі старі типи аналогових медіа об'єдналися в одне цифрове середовище. Епоха цифрового світла - всі зображення для будь-яких цілей зроблені з пікселів - так непомітно почалася. Це велика область: книги, фільми, телебачення, електронні ігри, дисплеї мобільних телефонів, інтерфейси додатків, віртуальна реальність, знімки з метеорологічних супутників, знімки марсоходів — і це лише деякі категорії — навіть лічильники для паркування і приладові панелі. Майже всі зображення в сучасному світі - це цифрове світло, включаючи майже всі друковані слова. Насправді, через цифровий вибух це включає майже всі колись зроблені фотографії. Художні музеї і дитячі садки — одні з небагатьох аналогових бастіонів, що збереглися,

Фур'є знає майже кожен, хто займається наукою та технікою. Ми використовуємо його велику ідею хвилі щодня. Але більшість знає дуже мало про саму людину. Мало хто знає, що він був мало не гільйотинований за свою роль у Французькій революції в 1790-х роках. Або що він вирушив до Єгипту з Наполеоном Бонапартом в експедиції, яка виявила Розетський камінь. Або що Наполеон заслав його в Гренобль, щоб утримати його — чи, що важливіше, його знання військових труднощів Наполеона в Єгипті — подалі від Парижа. Перебуваючи на засланні, він освоїв свою велику музичну ідею. Тільки коли сам Наполеон був остаточно засланий на острів Святої Олени, Фур'є зміг повернутися до Парижа.

Загальновідомо, що музика є сумою звукових хвиль різної частоти (висоти тону) і амплітуди (гучності). Саме Фур'є навчив нас, що будь-який звук теж складається із хвиль. Він навчив нас, що одновимірний (1D) сигнал, такий як послідовність звуків, являє собою суму красивих регулярних хвиль, подібних до тих, що показані на малюнку 1 нижче:

Сума красивих регулярних хвиль

Що важливо для пікселя, Фур'є навчив нас тому, що двовимірний (2D) сигнал - скажімо, зображення - також є сумою регулярних хвиль, подібних до тих, що показані на малюнку 2 нижче. Це одновимірні хвилі, видавлені зі сторінки і проглядаються над брижами. Фур'є сказав нам, що ви можете скласти такі гофри, щоб отримати будь-яку картинку - вашу дитину, наприклад. Це все лірика.

Одновимірні хвилі, видавлені зі сторінки і переглядаються над брижами

Мабуть, найнесподіваніший персонаж у цій історії — принаймні для читачів у США — це Володимир Котельников, людина, яка перетворила ідею Фур'є на піксель. Котельников, що народився в Казані в багатовіковій лінії математиків, пережив усю радянську епоху - Першу світову війну, російську революцію, Другу світову війну і холодну війну. НКВС, попередник радянської спецслужби КДБ, двічі намагалося посадити його у сталінські часи, але обидва рази його рятувала покровителька Валерія Голубцова. Вона могла, тому що її мати була особистою подругою російського революціонера Володимира Леніна, а сама вона була дружиною Георгія Маленкова, безпосереднього наступника Сталіна на посаді лідера Радянського Союзу.

На початку своєї кар'єри Котельников показав, як уявити зображення за допомогою того, що ми зараз називаємо пікселями. Його красива і дивовижна теорема вибірки, опублікована в 1933 (мал. 3 нижче), є основою сучасного світу зображень. Хвиляста форма у російському фрагменті фігурує у нашій історії.

Американців зазвичай вчать, що Клод Шеннон першим довів теорему вибірки, але навіть не стверджував цього. За його словами, це було загальновідомо. На цей титул претендують кілька країн, але Котельников був першим, хто довів усю теорему у тому вигляді, як вона використовується сьогодні. Росіяни, звісно, ​​так вважають. 2003 року в Кремлі, до 70-річчя доказу Котельникова, президент Росії Володимир Путін нагородив його орденом «За заслуги перед Вітчизною».

Ідея великої вибірки Котельникова ґрунтується на ідеї великої хвилі Фур'є. Розглянемо одновимірний сигнал на рис. 4 нижче - звуковий сигнал, скажімо, або одну лінію через візуальну сцену. Така сама ідея працює як для звуку, так і для зображень. Горизонтальна лінія становить 0 гучності (для звуку) або 0 яскравості (для зображень):

Одновимірний звуковий сигнал (рис. 4)

З Фур'є ми знаємо, що будь-який такий гладкий сигнал можна у вигляді суми хвиль різних частот і амплітуд. На малюнку 5 показана одна така хвиля Фур'є. Він має найвищу частоту, тому що ніщо в цьому сигналі не коливається швидше. Котельников пропонує нам знайти цю найвищу частоту Фур'є, а потім розставити рівномірно розташовані точки вздовж сигналу з подвоєною швидкістю.

Дивне відкриття Котельникова полягало у тому, що ми можемо викинути сигнал між точками, але нічого не втратити. Ми можемо просто опустити нескінченність точок між кожною парою точок. Зразки з рівномірним інтервалом - у точках (рис. 6 нижче) - гладкого вихідного сигналу несуть всю інформацію в оригіналі. Сподіваюся, ви вражені цією революційною заявою. У випадку із зображеннями ми називаємо кожен такий зразок пікселем. Піксель існує лише у точці.Він нульмерний (0D), без довжини. Ви не можете побачити піксель.

Зразки з рівномірним інтервалом (рис. 6)

Також Котельников показав, як відновити вихідний сигнал на зразки — як зробити невидимий піксель видимим. Малюнок 7 нижче повторює хвилясту форму статті Котельникова 1933 року. Я називаю це розповсюджувачем. Ви скоро зрозумієте, чому:

Хвиля Розповсюджувач (рис. 7)

Але у цього ідеального розподільника є серйозна вада: він нескінченно хитається в обидві сторони. Це добре в математиці, але у реальному світі ми не можемо використовувати нескінченно широкі речі. Тому ми замінюємо розширювач кінцевої ширини, такий як популярний та ефективний, показаний на малюнку 8 нижче:

Замінюємо розширювач кінцевої ширини (рис. 8)

Теорема вибірки вимагає, щоб ми розташовували в кожну вибірку (Малюнок 9 нижче). Ми підганяємо висоту кожного до висоти зразка:

Поміщаємо розширювач у кожну вибірку (рис. 9)

Потім складіть результати (рис. 10 нижче), щоб отримати жирну лінію вгорі. Це вихідний сигнал, відновлений із семплів. Все, що нам потрібно було зробити, це розподілити кожен зразок за допомогою розподільника та скласти результати. Це дивовижна теорема Котельникова.

Вихідний сигнал, відновлений із семплів (рис. 10)

Але картинки 2D. Розширювач для пікселів виглядає як невеликий горбок (Малюнок 11 нижче). Поперечний перетин показує ребро, яке є тим одномірним розширювачем, який ми тільки що використовували в нашому прикладі:

Розширювач для пікселів виглядає як невеликий горбок у 3D (рис. 11)

Таким чином, цифрове зображення схоже на ложе із цвяхів, кожен цвях – це піксель.Щоб відновити видимість вихідного зображення, ми розширюємо кожен піксель за допомогою невеликого розширювача пагорбів та підсумовуємо результати. Цей горбок — цей маленький «потік нескінченності» — заповнює нескінченності, що бракують, між пікселями. Це перепакування нескінченності. Це дуже спритний трюк. Зовсім не очевидно, що ця схема має працювати, але математика теореми вибірки доводить це. І це ще раз демонструє чудову здатність математики вести нас у неінтуїтивні та надзвичайно корисні місця.

Ви носите пікселі у своєму мобільному телефоні, скажімо, що зберігаються у файлах зображень. Ви не можете побачити пікселі. Щоб побачити їх, ви запитуєте файл зображення для відображення. Як правило, ви «клацаєте по ньому». Через вражаючу швидкість сучасних комп'ютерів здається, що це відбувається миттєво. Цифрові пікселі відправляються на пристрій відображення, який розподіляє їх маленькими точками, що світяться на екрані дисплея. Акт демонстрації – це процес, який я щойно описав та зобразив на схемі. Ці плями, що світяться, насправді працюють як розкидачі пікселів.

Багато хто називає ці плями пікселями — дуже поширена помилка. Пікселі - це цифрові, розділені, шипасті штуки, невидимі. Маленькі крапки, що світяться, аналогічні, накладаються один на одного, згладжуються і видно. Я пропоную називати кожен із них «елементом відображення», щоб відрізнити його від «елемента зображення» (саме так скорочується слово «піксель»). Елементи відображення та пікселі – це принципово різні речі. Елементи дисплея варіюються від виробника до виробника, від дисплея до дисплея та з часом у міру розвитку технологій відображення.Але пікселі універсальні, однакові скрізь навіть на Марсі і через десятиліття.

Чому багато хто думає, що пікселі — це маленькі квадратики? Програми обдурили нас дешевим і брудним трюком

Я жодного разу не згадав квадратик у цьому обговоренні. Піксель - невидима точка 0D - не може бути квадратом, і маленька пляма світла, що світиться, від пристрою відображення, як правило, теж не є квадратом. Можливо, але тільки якщо розкидач є коробкою з жорсткими краями - неприродної форми, мезу з квадратною основою. Квадратна меза - різко грубе наближення до пологого спредеру пагорбів, що підтримується теоремою вибірки.

То чому так багато людей думають, що пікселі — це маленькі квадратики? Відповідь проста: додатки та дисплеї десятиліттями обманювали нас дешевими та брудними трюками. Щоб «збільшити масштаб», скажімо, у 20 разів, вони замінюють кожен піксель квадратним масивом 20 на 20 копій цього пікселя та відображають результат. Це зображення з 400 (розгорнутих) пікселів одного кольору, розміщених у вигляді квадрата. Він виглядає як маленький квадрат – якийсь сюрприз. Це безумовно не зображення вихідного пікселя, збільшеного в 20 разів.

Є ще одна причина міфу про маленький квадрат. Пікселізація - це банальне спотворення, але воно узгоджується із загальною тенденцією протягом усієї ранньої історії цифрового світла. Передбачалося, що згенеровані комп'ютером зображення повинні бути жорсткими, лінійними, «механічними» і невитонченими, тому що комп'ютери жорсткі, лінійні і таке інше. Тепер ми знаємо, що це зовсім не так. Комп'ютер — найбільш гнучкий інструмент, коли-небудь створений людством. Він не накладає таких обмежень.Переконливі аватари людей в емоційному крупному плані починають рясніти комп'ютерами. Але знадобилися десятиліття, щоб стерти це помилкове упередження. Деякі залишки досі збереглися, наприклад, поняття квадратних пікселів.

Фотозйомка за допомогою мобільного телефону - це, мабуть, найпоширеніша цифрова світлова діяльність у сучасному світі, що робить свій внесок у величезний простір цифрових зображень. Фотозйомка — це проста двовимірна вибірка реального світу. Пікселі зберігаються у файлах зображень, а зображення, представлені в них, відображаються за допомогою різних технологій на різних пристроях.

Але дисплеї не знають, звідки беруться пікселі. Теорему семплювання не хвилює, чи вони справді семплюють реальний світ. Таким чином, створення пікселів є сьогодні іншим основним джерелом зображень, і ми використовуємо для роботи комп'ютери. Ми можемо створювати пікселі, які здаються зразками нереальних світів, наприклад уявного світу фільму Pixar, якщо вони діють за тими самими правилами, що і пікселі, взяті з реального світу.

Різниця між отриманням та створенням або зйомкою та обчисленням поділяє цифрове світло на дві області, відомі як обробка зображень і комп'ютерна графіка. Це класичне різницю між аналізом і синтезом. Піксель є ключем до обох, і достатньо однієї теорії, щоб об'єднати всю область.

Обчислення – ще один ключ до обох сфер. Кількість пікселів, задіяних у будь-якому зображенні, величезна - зазвичай для створення всього одного зображення потрібні мільйони пікселів.Людський розум без сторонньої допомоги просто не міг встежити навіть за найпростішими піксельними обчисленнями, незалежно від того, була фотографія зроблена чи зроблена. Розглянемо лише найпростішу частину операції «розширити та скласти» теореми вибірки — додавання. Чи можете ви додати мільйон чисел? Як щодо «миттєво»? Ми маємо використовувати комп'ютери.

Перший комп'ютер не тільки мав пікселі, а й міг анімувати

Обчислення та концепція комп'ютера з програмою, що зберігається в пам'яті, були винайдені Аланом Тьюрінгом в 1936 році. Тоді почалися перегони за створенням машини, здатної втілити його ідеї в життя. Сам Т'юрінг намагався, але не зміг побудувати перший «комп'ютер» — скорочення від «електронний комп'ютер із програмою, що зберігається», саме те, що ми маємо на увазі під цим словом сьогодні. Британські інженери Том Кілберн, Джефф Тутілл і (сер) Фредді Вільямс виграли цю гонку, створивши в 1948 перший комп'ютер на прізвисько (вірите чи ні) Manchester Baby.

У дитини були пікселі! Варто повторити: перший комп'ютер мав перші пікселі! Він відображав перші пікселі розширення. Ще один сюрприз чекав на мене, коли я відвідав Бебі (насправді точну копію) в Манчестері в 2013 році для мого дослідження. Малюк відобразив слово PIXAR, прокручуючи його вправо. Перший комп'ютер не тільки мав пікселі, а й міг анімувати.

Насправді на дисплеї Маля є фотографії першої та другої цифрової картинки (просто симпатичні нецікаві літери ЕЛТ-МАГАЗИН для першої картинки). Але, мабуть, більше ніхто ніколи не фотографував його. Здавалося б надто легковажним використати унікальну дорогу машину для знімків замість, скажімо, розрахунків атомної бомби.У 1998 році, коли на честь свого 50-річчя було побудовано копію Baby, такої зневаги до картинок вже не залишилося. Сьогодні неприродно думати про комп'ютери без зображень. Насправді ми маємо для них спеціальну назву — сервери.

Як тільки з'явилися комп'ютери, незабаром відбулися цифрові зображення, ігри та анімація — на деяких із найраніших з нових звірів. Перша інтерактивна електронна гра з'явилася 1951 року теж у Манчестері. А друга та третя інтерактивні ігри з'явилися у 1952 та 1953 роках у Кембриджі, Великобританія. Перша цифрова анімація була записана в 1951 році в Кембриджі, США, і показана в телешоу Едварда Р. Мерроу See It Now.

Але це була епоха комп'ютерів-динозаврів, великих, повільних та тупих. Щоб перейти від цього примітивного стану до ери цифрового світла, було потрібне джерело енергії величезної потужності.

У 1965 році почалася революція в законі Мура - чудо, яке ще не було повністю усвідомлено. Я не можу переоцінити його важливість. Це динамо наднової зірки, яке живить сучасний світ і особливо цифрове світло. Моя версія закону така: все добре в комп'ютерах стає краще на порядок кожні п'ять років (Рис. 12 нижче). Це інтуїтивне вираз закону, що зазвичай виражається таким неінтуїтивним чином: щільність компонентів на інтегральній схемі-чіпі подвоюється кожні 18 місяців. Але вони еквівалентні.

Все добре в комп'ютерах стає краще на порядок кожні п'ять років (рис. 12)

Я використовую "порядок величини", а не просто арифметичний "коефіцієнт 10", тому що він передбачає розумову межу. Зміна порядку величини приблизно така велика, з якою може впоратися людина. Більше має на увазі концептуальний стрибок. Закон Мура вимагає один раз на п'ять років.Сьогодні коефіцієнт закону Мура перевищує 100 мільярдів: комп'ютери зараз у 100 мільярдів разів кращі, ніж у 1965 році. Усього за кілька років коефіцієнт досягне 1 трильйона. Це 12 порядків величини далеко за межами здатності будь-якої людини передбачити. Ми повинні осідлати штормовий нагін, щоб побачити, куди він нас приведе.

Першим плодом закону Мура були кольорові пікселі. Я знайшов перші з них на симуляторі місячного проекту «Аполлон» (рис. 13 нижче), побудованому на початку 1967 інженерами Родні Ружлотом і Робертом Шумакером для НАСА. Це був перший приклад тривимірної кольорової графіки із затіненням. Вони використовувалися нові пристрої, інтегральні мікросхеми, описувані законом Мура.

Перший приклад тривимірної кольорової графіки із затіненням на симуляторі місячного проекту «Аполлон» (рис. 13)

Основна ідея полягала в тому, щоб змоделювати нереальний світ, зберегти цю модель у пам'яті комп'ютера, а потім перетворити її на пікселі для поширення на дисплеї. Це, насправді, вважатимуться визначенням комп'ютерної графіки. Ружло і Шумакер створили модель місячного модуля «Аполлон», що ще не існував, описали її, використовуючи тривимірну евклідову геометрію і ньютонівську фізику, а потім звели її в двовимірне зображення з перспективою епохи Відродження. Їх комп'ютер розділив цю візуальну сцену на пікселі та відобразив їх, як показано вище.

Те, що було чорнилом та папером, фотографіями, фільмами та телебаченням, миттєво перетворилося на пікселі.

Повторюся: комп'ютери - найгнуткіший інструмент з будь-коли винайдених. У них немає нічого, що обмежувало б цифрові зображення смирительной сорочкою Евкліда-Ньютона-Ренессанс, яка використовується в цій першій колірній моделі.Але примітно, що більшість тривимірних комп'ютерних графічних зображень у світі сьогодні ще працюють таким чином. Найбільш яскраво ми використовуємо цю техніку для створення уявних світів цифрових фільмів. Я називаю це центральною догмою комп'ютерної графіки, добровільною «симфонічною формою».

Наше повсякденне сприйняття світу – це картина, яка змінюється у часі. Це тривимірність — два виміри простору і один вимір часу — але теорії Фур'є і Котельникова, як і раніше, застосовні. Цифровий фільм використовує семплювання, щоб відтворити цей досвід. Ми називаємо тимчасову вибірку кадром, і кожен кадр складається із пікселів.

Я концентруюсь на фільмах, але електронні ігри, віртуальна реальність, авіасимулятори та інші форми цифрового світла суттєво не відрізняються. Що відрізняє їх від фільмів, то це те, що їхні обчислення відбуваються в «реальному часі» — тобто так швидко, що людина вважає, що змодельований світ змінюється синхронно з годинником реального світу. Кінокомп'ютер може знадобитися годину для обчислення одного кадру (для обчислення оригінальної «Історії іграшок» знадобилося більше року), тоді як гра повинна зробити це, скажімо, за 30-ту частку секунди. Але методи, по суті, ті самі, і закон Мура неухильно поглинає невідповідність швидкостей.

Закон Мура нарешті зробив цифрове кіно можливим. Ще в 1986 році комп'ютерник Ед Кетмулл і я створили Pixar, сподіваючись зняти перший повністю цифровий фільм, знаючи при цьому, що нам не вистачило на п'ять років необхідної потужності. Немов дотримуючись закону Мура, в 1991 році Disney виступила з фінансуванням, а Pixar використала його для створення.Історії іграшок» (1995). Це плюс цифрові фільми "Анц" (1998) від DreamWorks та «Льодовиковий період » (2002) від Blue Sky Studios стали яскравими прапорами, що гордо майоріли в новому тисячолітті. Цифрові фільми із сліпучою славою проголосили, що відбулася велика цифрова конвергенція та почалася ера цифрового світла.

Інші події зійшлися. Цифровий відеодиск дебютував 1996 року. Перша трансляція нового телевізійного сигналу високої чіткості відбулася 1998 року. Цифрова камера професійної якості 1999 року поставила під загрозу плівкові камери. Те, що було чорнилом і папером, фотографіями, кіно і телебаченням, стало – в одну мить — лише пікселями. Зміни були настільки швидкими, що сучасні молоді люди, можливо, ніколи не стикалися з нецифровими медіа, за винятком, звичайно, тих музеїв та дитячих садків.

Ми знаходимося всього за два десятиліття від нової ери, але це вже на чотири порядки менше, ніж тисячоліття. Медіа-революція, заснована на глибокому, але простому пікселі, не слабшає. Ми досі їдемо на хвилі.