Vad är skillnaden mellan pixlar och vektorer?

Som grund för nästan alla bildformat som är värda att använda, är pixlar och vektorer de breda kategorierna av moderna 2D-bildfiler. Men vad är de exakt, och hur är de annorlunda?

Medan skillnaderna i dessa två format kan verka tydliga på ytan är förklaringen subtil och komplicerad. Stick runt för lite datorhistoria och grafisk geekery.

Pixlar och rasterbilder

pixel är en sammandragning av orden Bild och Element. De är inte helt annorlunda än de som Russell Kirsch uppfann för den första digitala bilden för mer än 50 år sedan. Pixlar (åtminstone pixlarna i digitala konstfiler) gjordes för att återskapa fotografering.

Tanken var att återskapa ett fotografi med ett nätbaserat system av färger och toner. Dessa "bildelement" är de odelbara byggstenarna i alla digitala konstverk, komplexa eller enkla. Kirschs första bild var en svag 176 pixlar i bredd (visad storlek) och i gråskala. Nedan visst, hans spädbarns son var hans ämne.

raster är en term för alla bilder som passar inuti denna modell, och rasterisering är processen att göra någon form av icke-pixelbaserad bild till en digital pixelbaserad bild.

Pixlar och bildskärmar

Det är viktigt att förstå att när vi pratar om pixlar i grafiska filer, pratar vi inte nödvändigtvis om samma pixlar som bildskärmen ger bilder i. Pixlar fanns före Kirsch och datavetenskaparna som arbetade med honom skapade digital bildbehandling.

Pixlar på bildskärmar är samlingar av röda gröna och blå ljuspunkter, som kombinerar olika ljusstyrkor för att skapa RGB-färgmodellen. Eftersom skärmar nödvändigtvis beror på de bilder vi ser på dem, fanns bildskärmspixlar före digital bildbehandling.

Men eftersom skärmar är baserade på de ursprungliga modellerna, inklusive färgmodeller baserade på RGB, kan det vara förvirrande. Tänk bara på att vi använder samma ord för ljuspunkterna på din bildskärm, liksom den mest grundläggande rasterbildningen. När vi jämför pixlar till vektorgrafik talar vi enbart om raster grafiska pixlar, och inte pixlarna som bildskärmen visar.

Vektorer och skalbar grafik

Det första vektorritningsprogrammet heter Sketchpad, skapat 1960 av Ivan Sutherland, bara några få år efter att Kirsch skapat digital bildbehandling. Sketchpad tillåter användare att dra punkter och linjer direkt på en skärm med en pekskärm. Även om Sketchpad är en blek jämförelse med modern vektorprogramvara, anses den vara en direkt inverkan på CAD-programmen (Computer Aided Drafting) som skulle komma senare.

Medan pixlar är bokstavliga "block" av en bild som simulerar punkterna på din skärm, är vektorer punkter, linjer, kurvor och polygoner på ett algebraiskt rutnät. Dessa punkter, linjer, kurvor och grundläggande polygoner kallas "primitives" och är de grundläggande byggstenarna i vektorkonst.

Den viktiga skillnaden mellan pixlar och vektorer är att vektorer finns i ett matematiskt utrymme, i motsats till det mer bokstavliga space som pixlar finns i. Pixlarna är lika stora och har en tydligt definierad position; när du zoomar in i en pixel, är det osannolikt att du hittar några kvarker eller taupartiklar inuti. Vector primitives, som existerar endast som punkter på ett rutnät i detta matematiska utrymme, har ingen sådan begränsning. När du zoomar närmare en punkt primitiv i din vektorgrafik inser du att du aldrig kan få "närmare" det än du ursprungligen var.

Den hjälpsamma konsekvensen av detta är de vektorbilderna fungera oberoende av bildupplösning. Rasterbilder ser ofta fattiga ut när de är låga upplösningar, eller beskriver en bild med väldigt få pixlar. Vector art, å andra sidan, kan blåsas upp och sträckas utan förlust i kvalitet alls.

Vad är de bra för?

Typografi är i synnerhet perfekt för vektorgrafik. Abstrakta geometriska former definieras enkelt med rena kanter och kurvor av vektor primitiva. Och eftersom de är skalbara till oändligt små och stora storlekar, kan hela alfabeter finnas i mycket små filer och används i nästan vilken storlek som helst.

Linjekonst är väl lämpad för moderna vektorprogram som Flash. Många artister föredrar att skapa sitt konstverk i vektorer, eftersom det tillåter obefläckade rena linjer, som i den här bilden från John Krisfalusis blogg om animering.

Vector är också ett mycket populärt format för många autoannonser. Vectorbilar är faktiskt regeln, snarare än undantaget för moderna annonser, eftersom de rena linjerna och den skarpa klarheten som är möjliga i vektorkonst håller sig upp även vid enorma skyltstorlekar. Superhög megapixelfotografi för skyltkonst skulle skapa filer för stora för att effektivt använda.

Pixlar skapades dock för fotografering, och är fortfarande den bästa modellen för fotografier och fotoliknande bilder, som digital måleri. Djuputrymmefotografering från satelliter som Hubble-teleskopet eller rymdfarkosten som Voyager 1 skulle vara omöjligt med filmfotografering.

Ganska möjligen fotograferade den mest episka pixeln någonsin.

Bildkrediter: Alla bilder antogs rättvis användning. Från Wired.com-artikeln: http://goo.gl/j5jw Övervaka derivat från wikipedia: http://goo.gl/qOdg Sketchpad-bild: http://goo.gl/FvY6 RGB-ljus från Wikipedia: http: // goo.gl/BzEX John K inked bild: http://goo.gl/Nj4U Vector bil: http://goo.gl/LN2D