Teknoloji ve İnceleme Rehberi
14

Piksel Nedir? Görevi ve Çalışma Mantığı

Piksel Nedir? Görevi ve Çalışma Mantığı

Piksel Temel Görüntü Günümüzde kullandığımız pek çok teknolojik üründe (Cep telefonu, Kamera, Televizyon, Monitör, Fotoğraf Makinesi) karşımıza çıkan Piksel (Pixel) teriminin ne anlama geldiğini ve bu aygıtlar üstünde ne gibi bir görevi olduğunu size anlatmaya çalışacağız.

Öncelikle kelime anlamı açısında bakarsak Piksel İngilizce Pixel (Picture Element) teriminin kısaltılması sonucu oluşmuş bir sözcüktür. Türkçe karşılığı Resim Elementi olarak çevrilebilir.

Kullanıldığı teknolojik üründe bulunan yardımcı malzemenin (aşağıda bu malzemelerin adları ve görevlerini bulabilirsiniz) teknik olarak kapasite ve yapısını anlatan bir terimdir. Bu ürünlerdeki görüntü oluşturma veya görüntüyü bize gösteren yapının en küçük parçasıdır.

Konuya biraz daha detaylı bakacak olursak; İlk önce bu terimin kullanıldığı elektronik parçaları ve görevlerini kısaca açıklayalım.

  • Cep Telefonlarında Ekran ve Kamera parçaları
  • Bilgisayar Monitörlerinde
  • LCD ve LED yapılı Televizyonlarda
  • Fotoğraf Makinelerinin Sensör ve Ekran kısımlarında
  • Dijital Kameraların Sensör ve Ekran kısımlarında
  • Walkman, MP3 çalar gibi aygıtların Ekran Kısımlarında

Bunlar dışında daha onlarca farklı ürünün ekran ve sensör kısımlarında kullanılmaktadır. Bu bilgilerden anlaşılacağı üzere Piksel terimi Sensör (Resmi veya Grafiği görüp dijital bilgiye çeviren aygıt) ve Ekran (Dijital bilgiyi gözle görebileceğimiz şekle getiren aygıt) olarak iki ana aygıtın en temel parçacığı olarak algılayabiliriz.

Piksel Tanımı ve Çalışma Yapısı

Şimdi soracaksınız Resim veya Grafik ile elektronik bir terimin ne ilgisi var diye. En basit anlamda açıklayacak olursak, Elektronik aletler içindeki dijital bilgilerin gözle görülmesi veya dışarıdaki aletlerin elektronik aletlere dijital olarak kayıt edilmesi için gereken en temel yapı taşıdır. Resimdeki bilgileri noktalara bölerek gerekli düzenleme yapılır.

Olayın biraz daha aydınlatıcı olması için Siyah Beyaz bir yüzeyde Pikselin nasıl tanımlandığına ve göründüğüne bakalım. Aşağıdaki resimde 10x10 luk bir piksel yapısı görüyorsunuz. Bu piksel yapısı içindeki Piksel (Pixel) parçacığını da işaretli olarak görebiliyorsunuz. 10x10'luk yapının anlamı 10 piksel yatay 10 piksel dikey konumda bulunmasıdır. Toplamda 100 Pikselden oluşan bir yapıdır. Bütün piksellerin için beyaz yani boştur( Siyah beyaz sisteminde).

Boş Piksel

Şimdi bu piksellerden görüntü ve karakter nasıl oluşuyor onu inceleyelim. 10x10 piksel düzeneğimizde bir A harfi yapmak istedik. Bunun için gerekli kutucuklarına içini beyazdan siyah yapıya aldığımız zaman (Bunu yapmak için gerekli kutucuğa enerji vermemiz gereklidir her kutucuk ayrı ayrı enerjiye duyarlı olarak siyah pozisyonuna geçer) belli bir karakter yapısını oluşturmuş oluyoruz. Aşağıdaki resimde A harfi için gerekli kutucukları doldurduk ve Pikselleri ayrı ayrı aktifleştirerek A harfini elde ettik.

Piksel A Harfi

Pikselleri Aktifleştirme işi elektronik olarak gerçekleştirilir. Bu yapı siyah beyaz ekranlarda son derece basittir çünkü piksele enerji verdiğimiz an koyu yani siyah hali alır enerjisini kestiğimiz an ise eski haline geçer. Dolayısıyla hangi piksellere enerji verirsek o pikseller aktifleşir ve istediğimiz görüntü veya karakteri elde ederiz.

Aşağıdaki resimde yan yana bulunan 5x8 piksel yapılarını ve bunların bazılarının aktifleştirilerek nasıl bir cümle ve sayı oluşturduğunu görebilirsiniz. Resimdeki aygıta dikkatlice bakınca yan yana bulunan kare kutucuklarına her birinde yatay 5 dikey ise 8 piksel mevcuttur. Ana yapıda ise yatayda 16, dikeyde 2 piksel yapısı kullanılmıştır. Bunların hepsi teker teker hesaplanırsa toplamda 5*8*2*16= 1280 Piksel parçacığından oluşan bir ekran karşımıza çıkar.

16 x 2 Piksel Görüntülü LCD Ekran

Peki bu noktacıkların çok olması veya sayısı bize neyi ifade eder. Şöyle düşünelim aynı harfi 8x8'lik bir piksel yapısı ile göstermek veya 256x256'lık Piksel yapısı ile göstermek arasındaki fark nedir. En kısa ve net cevapla çözünürlük yani o resmin bize daha net veya köşelerinin daha yumuşak olarak gösterilmesini sağlar. Aşağıdaki resimde ne demek istediğimi anlayacaksınız. Aynı karakterin iki farklı çözünürlük altında nasıl gözüktüğünü aşağıda görebiliyorsunuz.

Piksel Çözünürlük Farkı

Soldaki a harfi için yatayda 16 Dikeyde ise 16 Piksel kullanılmıştır. Toplamda 256 Piksel 5cm 5cm lik bir alanda kullanılmıştır. Sağdaki a harfi için ise gözünüzle göremediğiniz 1024 yatay ve 1024 Dikey piksel kullanılmıştır. Dolayısıyla toplamda 1048576 Piksel tek bir harfi göstermek için 5 cm lik bir alanda çalışmaktadır. Dolayısıyla köşeleri çok yumuşak ve göze çok daha net gözüken bir a harfi karşımızdadır.

Bu resimden de anlaşılacağı gibi aynı alan içine daha çok piksel yerleştirmek için, her bir pikselin çok daha küçük bir yapıda olması gerekir. Artık gözün ayırt edemeyeceği düzeye geldiği zaman en net görüntüleri elde edebileceğimiz zamandır.

Pikselin ne olduğunu ve bir ekranda nasıl çalıştığını kabaca şimdiye kadar anlattık. Peki rengarenk ekranlı cep telefonları, monitörler veya kameralar ile bu ana kadar anlattığımız siyah beyaz yapının ne alakası var diyeceksiniz. Aslında biri birini temeli ve geçmişi olarak adlandırılabilir. Siyah beyaz ekranlardaki her bir pikselin ayrı ayrı renklendirildiğini düşünün. Biraz önceki örneklerde sadece siyah ve beyaz olarak gözüken her piksel ayrı ayrı milyonlarca renk gösterebilme yeteneğine nasıl sahip olur ve bunun çalışma yapısı nasıldır hemen açıklayalım.

Piksel yapıları yani yan yana gelmiş piksellerin teker teker kontrol edilerek karakter ve resim oluşturduklarını biraz önce gördük. Buradaki her bir pikselin ayrı ayrı bir renge sahip olmasını açıklamak için öncelikle her bir pikselin ayrı renkte nasıl görünebileceğiniz bilmemiz gerekir. Bir piksel hem kırmızı hem sarı hem mavi hem siyah hem beyaz aynı anda nasıl olabilir. Bu temel sorunun cevabını vermeden önce aşağıdaki resimde 60x60 lık piksel yapısındaki kırmızı ve mavi renklerin ayı piksellerde nasıl gözüktüğüne dikkat edelim.

Renkli Piksel Grubu

Bir pikselin aynı anda birçok renk alabilmesi teknolojisi 1990 ların sonunda ve 2000'li yılların başında bulunan bir teknolojidir. Tüplü televizyonlardaki RGB mantığıyla aynıdır. Her bir pikselin içinde onu kontrol eden üç giriş bulunur ve bur girişlerin her biri RGB (Red, Green, Blue) – Kırmızı, Yeşil ve Mavi renklerini aktifleştirir. Bir başka ifadeyle her bir piksel parçacığının içinde yan yana çalışan üç farklı ışık kaynağı bulunur. Siyah beyazda sadece siyah ışık kaynağı varken bunlarda yukarıda belirttiğim üç ayrı ren için üç ayrı ışık kaynağı bulunur. Aşağıdaki resimde renk piksellerini ve üç ana renk birleşerek hücrelerin nasıl oluştuğunu görebilirsiniz.

Renkli Piksel Hücreleri

Aslında buradaki renk pikselleri, bizim yukarıda bahsettiğimiz piksel parçacığının içindeki pikseller olarak düşünülebilir. Her bir piksel parçacığı içinde 3 adet renk pikseli mevcuttur. Bu renk piksellerindeki ışık miktarları kendisine gelen bilgiler doğrultusunda değişik oranlarda yanabilir. Örneğin bir hücredeki kırmızı %50 mavi %70 ve yeşil %10 gücünde yanarsa o piksel değişik bir renk verecektir. Bununla birlikte bu oranlar değişerek doğadaki tüm renkler elde edilebilecektir. Günümüzdeki teknolojide her bir renk hücresi 16.7 milyon farklı rengi gösterebilme yeteneğine ulaştırılabilmiştir. Aşağıdaki resimde üç ana renkten diğer renklerin nasıl oluştuğunu görebilirsiniz. Bütün mantık renk piksellerinin ayrı ayrı renk güçlerinde saklıdır.

Ana Renklerin RGB Karışımı

Her renk hücresinin kapasitesi o aygıt için ayrı ayrı belirlenmiştir. Daha doğrusu yüksek kapasitenin getirdiği maliyetten dolayı daha çok fiyata göre cihaz bulunmaktadır. Mesela her bir renk pikseli 255 farklı tonlama yapan bir aygıt

  • Kırmızı için: 255
  • Mavi için 255
  • Yeşil için 255

255*255*255 = 16.7 milyon farklı renk gösterebilmektedir. Günümüzde cep telefonlarında veya monitörlerde sık sık karşımıza çıkan değerler konusunda çeşitli örnekler verecek olursak;

  • 240 x 320 piksel, 16 milyon renk Cep Telefonu ekranı: 240 yatay piksel 320 dikey piksel yani toplamda 76800 piksel parçacığı bulunan ve her piksel parçacığı 16 milyon farklı renk gösterebilen bir ekrandır.
  • 60 x 640 piksel, 16 milyon renk Cep Telefonu ekranı: Yukarıdakinden tek farkı yatayda 360 dikeyde 640 toplamda 230400 ayrı piksel bulunan bir ekrandır.
  • 1920 x 1080 16.7 milyon Renk Monitör: 1920 yatay 1080 dikey toplamda 2073600 Piksel barındıran bir monitördür.

Genel olarak Renk konusunda Samsung ve Apple Çok ileri seviyede olmakla beraber diğer cep telefonu üreticileride çok güçlü ekran modellerini piyasaya sunmuştur. Nokia Cep Telefonlarında kulalnılan bazı renk teknolojileri günümüzde öncü nitelik taşımaktadır. Aynı şekilde Samsung Cep Telefonları ve Monitörler ile LCD ve LED TV ler çok güçlü ürünlerdir.

Piksel ile Kalite nasıl anlaşılır?

Bu konuyu yukarıda detaylıca anlattık bir daha bahsetmek gerekirse aynı boyut içinde daha küçük piksellere sahip ve her pikseli daha çok renk gösterebilme yeteneğine sahip ürünler daha kaliteli ürünlerdir. Kaliteli derken teknolojik açında daha üstün ürünler olarak adlandırabiliriz. Mesela Iphone 4 Ekranı ile Samsung Ekranı aynı boyutta iken neden Iphone 4'ün daha kaliteli ve yüksek çözünürlükte resim gösterdiğini açıklayan en temel olgu budur. Çünkü aynı alan içinde çok daha küçük ve çok fazla sayıda piksel bulundurduğundan dolayı resim kalitesi çok daha net olarak fark ediliyor.

Piksel Hesaplama

Yukarıdaki anlatımda ve örneklerde detaylı biçimde mevcut. Yataydaki ve dikeydeki piksel sayısı çarpılarak toplam piksel sayısı bulunabilir.

Benzer Yazılar

Sık Kullanılanlara Ekle veya Paylaş

"Piksel Nedir? Görevi ve Çalışma Mantığı" için 14 Cevap Var

  1. Yorum Avatar Coşkun diyor ki:

    Cep telefonu pikseli ile fotoğraf makinesi pikseli farklı mı?

    Mesela, cep telefonunda 8 mp ile çekilen fotoğraf ile fotoğraf makinesinde çekilen 8 mp fotoğraf aynı kalitede midir?

    Bir fotoğrafçıya sorduğumda bana dedi ki, “cep telefonlarının pikseli fotoğraf makinelerinden 1/3 oranında daha düşüktür” dedi.

    Bu doğru mu?

    Sitenizi yeni fark ettim.
    İyi çalışmalar dilerim.

    • Yorum Avatar admin diyor ki:

      Piksel her cihaz ve her ürün için aynı anlamı taşır. 8 MP telefon ile 8 MP fotoğraf makinesinin piksel olarak değerleri aynıdır fakat çekim kalitesi sadece piksel ile ilgili değildir. Sensörün ışığa olan duyarlılığı, çekim gücü, objektif kapasitesi ve iç donanım gibi bir sürü etken pikselin daha net ve daha düzgün bir biçimde çekimini ve dijital olarak depolanmasını sağlar bu nedenle fotoğraf makinelerinde çekilen fotoğraflar daha keskin ve daha net göüzkür. Gerçi yeni nesil telefonlarda oldukça güzel görüntüler ve videolar çekmeye başladı.

  2. Yorum Avatar Muzaffer Kumaş diyor ki:

    Bir pik sel ayrıntılı olarak anca bukar annatılır. Arkadaşıma annatmaya çalışdım annamadı ama sizin bu görselinizle annatınca hemen kavradı teşekkürler.

  3. Yorum Avatar Ahmet diyor ki:

    Samsun 40″ LCD TV ekranının sağ ve sol tarafında yaklaşık 10-12 cm uzunluğunda yatay çizikler oluştu, yaklaşık 20 gün sonra bu çiziklerden aynı boyutta ve aynı hizada ekranın orta ve alt kısmında da oluştu. Yaklaşık bir ay sonra ekranın alt orta kısmı ile ekranın sağ alt köşesinde çizik oluştu bunların hepsi ince çizikler bunlar zaman içerisinde çoğalacak gibi gözüküyor.

    Bu konu ile ilgili olarak servisten teknik destek almak istedim ve cihazı gösterdim öncelikle bunun piksel hatası olarak değerlendiremediğini söyledi fakat sonradan piksel hatası dedi anlayamadım

    Sizce ölü piksel nedir? anlatmış olduğum husus piksel hatası olarak değerlendirilirmi? Bu konuda beni aydınlatırsanız sevinirim saygılar.

    • Yorum Avatar admin diyor ki:

      Bir satırın veya bir sütunun komple yok olması veya çalışmaması ölü piksel olarak nitelendirilemez. Muhtemelen yatay veya diket iletim kanallarında veya inverter denilen elemanda sorun olması gerekir. Ölü pikseller genelde teker teker türemeye başlar. Bir anda binlerce pikselin ölmesi çok zor bir durumdur. Servise gittiyse adamlara yaptırtabilirsin.

  4. Yorum Avatar Sami diyor ki:

    Gerçekten öğretici bir çalışma olmuş. Derin bilgisayar terimleri yerine basit sözcüklerin kullanılması çok iyi. Bütün renkler kırmızı mavi ve yeşilden üretiliyorsa bilgisayarda, peki gelecekte 4. veya 5. bir renkle karşılaşmak ne kadar mümkün?

  5. Yorum Avatar Bahtiyar diyor ki:

    Öncelikle bu güzel bilgileri aktardıgınızdan dolayı teşekkur ederim. Verdiginiz bilgiler dogrultusunda yanılmıyorsam 107 cm boyuntundaki full hd yani pikselleri 1920 x 1080 olan bir televizyonla 15 cm boyunda full hd olan bir diz üstü bilgisayarın arasında baya bir gorüntü farkı vardır. Yani 15cm lik full hd diz üstü bilgisayarın 107 ekran full hd televızyona oranla görüntüsü çok daha kalitelidir çünkü full hd olan dizüstü bilgısayarın 1920 x 1080 piksel sayısı 15cm bir alana sıkıştırılmıştır. Ama televizyonda ise pikseller büyümüş ve görüntü kalitesi bilgisayara oranla düşmüştür.

    Birde eğer bir televizyon markası televizyonun boyutunu diyelimki 200 cm bir ekrana çıkarırsa full hd dediğimiz 1920 x 1080 piksel sayısı yükselirmi ki eğerki yukselirse yukarıdaki verdiğim örnekteki teorim çürümüş olur yoksa televizyon büyüdükçe görüntü kalitesi düşermi? Bununla beraber full hd bir bilgisayar ile aynı bilgisayarda bulunan ekran kartı ilişkisi hakkında bilgi verrimisiniz. Yani ekran kartı full hd yani 1920×1080 olan piksel sayısını yükseltirmi? Eğer yükseltmiyorsa ekran kartının mantığı nedir? Bu konular ile ilgili bilgi verirseniz sevinirim. Şimdiden teşekkür ederim.

    • Yorum Avatar admin diyor ki:

      Selamlar Bahtiyar;

      Öncelikle televizyonun boyutunu 100, 300 veya 500 olması pikseli etkileyen bir durum değildir. Sadece piksel yapımında kullanılan karelerin boyutu arttırılarak aynı çözünürlük korunabilir. Daha küçük yapıdaki pikseller elbetteki daha keskin bir görüntü sağlar bu nedenle büyük telvizyonlardaki piksel sayısınında büyük olması aranan bir özelliktir.

      1920×1080 çözünürlüğündeki bir monitörün bu çözünürlükten daha yüksek çözünürlükteki bir resmi göstermesi ancak invert methoduyla olur. Yani resmi veya videoyu orjinal boyutuyla değil, sıkıştırılmış dolayısıyla görüntüde kayıplara uğramış şekliyle görürsün. Ekran kartının piksel sayısını arttırma gibi bir yeteneği yoktur ama yüksel pikseldeki çözünürlükleri yüksek kapasitede desteklemek her ekran kartının yapacağı iş değildir. Bu nedeler farklı modellerde ve güçlerde ekran kartları üretilir. Kimisi 2560×1600 çözünürlükte, saniyede 100 kareyi rahatlıkla oynatabilirken kimisi saniyede ancak 10 kareyi oynatabilir. İşde burada ekran kartını gücü devreye girer.

  6. Yorum Avatar Fatih diyor ki:

    Teşekkür ederim bu değerli bilgiler için. Samsung galaxy s 2 480-800 kapasitif super amoled plus ekran var. Full hd video kayıt ve oynatıcı var. 480-800 nasıl full hd gösterir anlamadım. Teşekkür ederim.

  7. Yorum Avatar ömer diyor ki:

    Merhaba ben 5 gün önce incredible s aldım ekranda mavi bir nokta oluştu yanı PİKSEL bunu ben yapmış olamam heralde yanı gatarantiye versem sorun olmaz?

  8. Yorum Avatar Osman Akbal diyor ki:

    Admin emeğine sağlık çok güzel açıklamışsın. EDİT: Bu arada emeğine sağlık diye bir ifade olamaz.(Ah şu forumlar insanın dilini bozuyor.) Düzeltiyorum; Emeğin için sağol. Eline,yüreğine sağlık.

  9. Yorum Avatar Celil diyor ki:

    Ben birşey sormak istiyorum bilen varsa lütfen cevap göndersin. Televizyonlarda satılan telefonlardan babam bir telefon almış. 3.2 megapiksel özelliğe sahip kamerası var diyorlar ama görüntünün max çözünürlüğü 1280*960 takriben 1.3mp olması lazım fakat bunu 3.2 mp diye satıyorlar bunun altında bir katakulle varmıdır varsa yazarsanız çok sevinirim. Emin olamıyorum eger ki dediğim gibiyse şikayet edeceğim çünkü hiçbir sekilde bana cevap vermiyorlar.

    • Yorum Avatar admin diyor ki:

      Sayıların çarpımının 3.2 MP veya 3.200.000 Piksel olması gerekir. Verdiğin verile ışığında yanlış bilgilendirdikleri görülüyor.

  10. Yorum Avatar Mümin kaya diyor ki:

    Merhaba öncelikle paylaşılan bilgiler için teşekkür ederim.Benim sorunum sanki bunlardan biraz farklı gibi. HTC marka EVO modeli bir cep telefonu aldım normalde hiç bir sorun yok ama AYNA özelliği devreye alındığında (cihaz ekranı komple ayna gibi oluyor) ekranda heryer normal sadece bir nokta kırmızı olarak kalıyor bu sizce ölü pikselmidir.

    Kamerayı karanlık bir ortamda açıldığında da bu nokta kırmızı olarak kalıyor. Servise gönderdim herhangi bir sorun yok dediler. Ben bunu nasıl ispat edebilirim iki kez gitti geldi hala bir sorun yok diyorlar. Bunu tespit edebilen bir program varmıdır?

    Teşekkür ederim iyi günler.

Görüş ve Düşüncelerini Paylaş

Yorum Gönder
© 2014 TeknoVadi Bilişim. Tüm Hakları Saklıdır