Pixels: kleine bouwsteentjes van een beeldscherm

Bij de specificatie van een digitale camera wordt meestal het aantal pixels vermeld. Het verschil van de beelden van een camera met weinig of heel veel pixels uit zich vooral in de beeldscherpte en de kleurnuance. Toch hoeft het onder de indruk raken van enkele miljoenen pixels die een camera kan hebben niet doorslaggevend te zijn voor de keuze van een bepaalde camera. Bij beeldprojectie van de digitale foto’s op een computer verdwijnen zelfs heel veel pixels. En voor afdrukken van een kleiner formaat kan het blote oog geen verschil zien tussen foto’s gemaakt met een camera van een miljoen of enkele miljoenen pixels. Dat is pas het geval bij extreem grote afdrukken.

Pixels als kleine bouwsteentjes

Een pixel is een zeer klein vierkant onderdeeltje van het beeld. Het woord pixel is een samengesteld woord en afgeleid van de Engelse woorden picture (beeld of foto) en element (bouwsteen). Een groot aantal pixels bij elkaar leveren een beeld op. Ooit was het aantal pixels van een digitale camera maar enkele honderdduizenden maar het aantal pixels van een camera uit 2016 loopt soms op tot veertig miljoen.

Lens en sensor ook belangrijk

Het verschil van de beelden van een van de eerste digitale camera’s en de latere camera’s is erg groot maar dat komt niet alleen door het aantal pixels. Ook de lens en de sensor van de camera zijn mede bepalend voor de kwaliteit. Overigens wordt bij een groot aantal miljoenen pixels ook gesproken over megapixels waarbij één megapixel overeen komt met één miljoen pixels.

Ministeck en pointillisme met een soort pixels

Pixels zijn dus zeer kleine vierkantjes met elk een eigen kleur of kleurvariant die tezamen het beeld vormen. Een voorstelling daarvan maken kan bijvoorbeeld door vergelijking met speelgoed voor kinderen (ministeck) of met en bepaalde richting in de schilderkunst (pointillisme).

Ministeck

Een pixelveld is enigszins te vergelijken met ministeck voor kinderen. Met dat speelgoed kunnen figuren worden gemaakt door middel van gekleurde kleine ronde of vierkante kunststof mozaïeksteentjes die op een grondplaat worden geklemd.

Pointillisme

Dit principe is ook al terug te vinden in een zekere stijl van kunstschilders het zogenaamde pointillisme. Pointillisme is een schildertechniek die in Frankrijk is ontstaan als uitloper van het impressionisme aan het eind van de negentiende eeuw. Kunstschilders van die stijl drukten met de punt van het penseel kleine puntjes op het doek. Honderdduizenden van die puntjes vormden uiteindelijk de voorstelling op het schilderij. In de traditionele schilderkunst wordt verf eerst op het palet gemengd in een bepaalde tint terwijl in het pointillisme de kleuren rechtstreeks op het doek worden aangebracht.

Pixelization: een geblokt effect

Normaal kunnen de pixels op een beeldscherm niet of nauwelijks worden onderscheiden en lopen de kleuren en beeldvormen in elkaar over zoals dat ook is bij het op afstand bekijken van een schilderij vervaardigd met de techniek van het pointillisme. Door zeer sterk uit te vergroten kunnen de pixels wel worden waargenomen. Er ontstaat dan een geblokt effect wat ook wel pixelization wordt genoemd. Pixalization wordt wel eens toegepast om een gezicht onherkenbaar te maken.

Verhouding breedte en hoogte van beeldscherm

Apparaten gebaseerd op pixels zijn computerbeeldschermen, televisies, digitale (spiegelreflex) fotocamera’s en andere digitale toestellen.

• Verhouding 4 : 3: Bij veel oudere computerbeeldschermen is de verhouding van de pixels veelal 4 : 3 met een minimum aantal van 800 x 600 pixels en veelvoorkomend 1024 x 768 of 1280 x 1024 pixels.
• Verhouding 16 : 9: Nieuwere computerschermen en in elk geval (computer)beeldschermen vanaf 2016 hebben meestal een zogenaamd breedbeeldscherm met een verhouding van 16 : 9 en bijvoorbeeld 1920 x 1080 pixels. Nieuwe televisies hebben in het algemeen ook breedbeeldschermen.

Pixels per inch of millimeter en schermformaat

De scherpte van het beeld bij die apparaten is afhankelijk van het aantal pixels dat op een bepaald oppervlak voorkomt. Hoe meer pixels hoe scherper het beeld. Het aantal pixels dat het totale beeld bevat wordt resolutie genoemd. Maar schermen met eenzelfde afmeting hoeven niet altijd een gelijke resolutie te hebben. De resolutie wordt namelijk bepaald door het aantal pixels per inch (PPI) of per millimeter (px/mm). Een scherm met een hogere PPI-waarde telt in totaal meer pixels en heeft dus een hogere resolutie dan een scherm van dezelfde afmetingen met een lagere PPI-waarde. Bij het kiezen van een scherm is het daarom niet alleen van belang hoe groot dit is maar vooral ook hoeveel pixels er per inch of millimeter worden weergegeven. Goedkopere schermen hebben vaak een lage PPI-waarde.

Pixels op computer door software teruggebracht

Veel digitale fototoestellen beschikken over miljoenen pixels. Bij kleine fotoafdrukken maakt een miljoen meer of minder niet uit. Bij uitvergrotingen kunnen echter nog zeer scherpe resultaten worden bereikt bij een pixelwaarde van meer dan 10 miljoen.
Computerschermen kunnen die vele miljoenen pixels van geprojecteerde foto’s echter niet aan. Zelfs een scherm met een resolutie van 1600 x 1200 pixels heeft in totaal slechts 1,92 miljoen pixels. De software van de computer weet echter zo handig met de overtollige pixels om te gaan dat de miljoenen pixels worden teruggebracht naar het ware aantal van het beeldscherm.

Van 272.000 naar miljoenen pixels

De eerste digitale fotocamera’s (zoals de Mavica die aan het eind van de vorige eeuw op de markt kwam) hadden slechts 680 x 400 pixels (totaal 272.000) waardoor pixelization al bij een geringe vergroting op een computerscherm te onderscheiden was. De beeldscherpte is echter in de loop van de jaren zeer veel verbeterd door camera’s met miljoenen pixels. Maar voor de amateurfotograaf is een verdere ontwikkeling van nog meer pixels van weinig belang omdat het verschil bij normale afdrukken met het blote oog niet meer waarneembaar is.