Was ist der Unterschied zwischen Pixeln und Vektoren?

Als Grundlage für nahezu jedes Bildformat, das es wert ist, verwendet zu werden, sind Pixel und Vektoren die breiten Kategorien moderner 2D-Bilddateien. Aber was genau sind sie und wie unterscheiden sie sich?

Während die Unterschiede in diesen beiden Formaten auf der Oberfläche offensichtlich erscheinen mögen, ist die Erklärung subtil und kompliziert. Bleiben Sie hier für ein bisschen Computergeschichte und Grafik-Geekery.

Pixel und Rasterbilder

Pixel ist eine Kontraktion der Wörter und sie sind nicht sehr verschieden von denen, die Russell Kirsch für die erfunden hat erstes digitales Bild vor mehr als 50 Jahren. Pixel (zumindest die Pixel in digitalen Kunstdateien) wurden erstellt, um die Fotografie neu zu erstellen.

Die Idee war, ein Foto mit einem gitterbasierten System von Farben und Tönen nachzubilden. Diese „Bildelemente“ sind die unteilbaren Bausteine ​​aller komplexen oder einfachen digitalen Kunstwerke. Kirschs erstes Bild hatte nur 176 Pixel Breite (tatsächliche Größe) und Graustufen. Unten gezeigt, war sein kleiner Sohn sein Thema.

Raster ist ein Begriff für alle Bilder, die in dieses Modell passen, und Rasterung ist der Prozess, bei dem jede Art von nicht pixelbasiertem Bild in ein digitales pixelbasiertes Bild umgewandelt wird.

Pixel und Monitore

Es ist wichtig zu verstehen, dass wir, wenn wir über Pixel in Grafikdateien sprechen, nicht unbedingt über dieselben Pixel sprechen, in denen Ihr Monitor Bilder rendert. Pixel existierten, bevor Kirsch und die mit ihm zusammenarbeitenden Informatiker digitale Bilder erstellten.

Pixel auf Monitoren sind Sammlungen von rot-grünen und blauen Lichtpunkten, die in verschiedenen Helligkeiten kombiniert werden, um das RGB-Farbmodell zu erstellen. Da Bildschirme notwendigerweise älter sind als die Bilder, auf denen wir sie anzeigen, waren vor der digitalen Bildgebung Monitorpixel vorhanden.

Da Monitore jedoch auf den Originalmodellen basieren, einschließlich Farbmodellen auf RGB-Basis, kann dies verwirrend sein. Denken Sie einfach daran, dass wir das gleiche Wort für die Lichtpunkte auf Ihrem Monitor sowie für die grundlegendste Rasterbildgebung verwenden. Wenn wir Pixel mit Vektorgrafiken vergleichen, sprechen wir ausschließlich von Rastergrafikpixeln und nicht von den Pixeln, die Ihr Monitor anzeigt.

Vektoren und skalierbare Grafiken

Das erste Vektorzeichnungsprogramm hieß Sketchpad und wurde 1960 von Ivan Sutherland erstellt, nur wenige Jahre nachdem Kirsch die digitale Bildgebung erstellt hatte. Mit Sketchpad konnten Benutzer Punkte und Linien mit einem Stift direkt auf einem Bildschirm zeichnen. Obwohl Sketchpad ein blasser Vergleich zu moderner Vektorsoftware ist, wird es als direkter Einfluss auf die CAD-Programme (Computer Aided Drafting) angesehen, die später erscheinen würden.

Während Pixel wörtliche „Blöcke“ eines Bildes sind, die die Punkte auf Ihrem Bildschirm simulieren, sind Vektoren Punkte, Linien, Kurven und Polygone in einem algebraischen Raster. Diese Punkte, Linien, Kurven und Grundpolygone werden als «Grundelemente» bezeichnet und sind die Grundbausteine ​​der Vektorgrafiken.

Der wichtige Unterschied zwischen Pixeln und Vektoren besteht darin, dass Vektoren in einem mathematischen Raum existieren, im Gegensatz zu dem wörtlicheren Raum, in dem Pixel existieren. Pixel sind alle gleich groß und haben eine klar definierte Position; Sobald Sie in ein Pixel hineinzoomen, werden Sie wahrscheinlich keine Quarks oder Tau-Partikel darin finden. Vektorprimitive, die nur als Punkte auf einem Gitter in diesem mathematischen Raum existieren, haben keine solche Einschränkung. Wenn Sie näher und näher an ein Punktprimitiv in Ihrem Vektorbild heran zoomen, stellen Sie fest, dass Sie ihm nie wirklich „näher“ kommen können als ursprünglich.

Die hilfreiche Folge davon ist, dass Vektorbilder. Rasterbilder sehen oft schlecht aus, wenn sie eine niedrige Auflösung haben, oder beschreiben ein Bild mit sehr wenigen Pixeln. Vektorgrafiken hingegen können ohne Qualitätsverlust in die Luft gesprengt und gedehnt werden.

Wofür sind sie gut?

Insbesondere die Typografie eignet sich perfekt für Vektorgrafiken. Abstrakte geometrische Formen lassen sich leicht mit sauberen Kanten und Kurven von Vektorprimitiven definieren. Und weil sie auf unendlich kleine und große Größen skalierbar sind, können ganze Alphabete in sehr kleinen Dateien enthalten sein und in nahezu jeder Größe verwendet werden.

Strichzeichnungen eignen sich gut für moderne Vektorprogramme wie Flash. Viele Künstler bevorzugen es, ihre Kunstwerke in Vektoren zu erstellen, da dies makellos klare Linien ermöglicht, wie in diesem Bild aus John Krisfalusis Blog über Animation.

Vektor ist auch ein sehr beliebtes Format für viele Auto-Anzeigen. Vektorautos sind eigentlich eher die Regel als die Ausnahme für moderne Werbung, da die klaren Linien und die scharfe Klarheit, die in der Vektorgrafik möglich sind, auch bei enormen Plakatgrößen Bestand haben. Super-Megapixel-Fotografie für Plakatkunst würde Dateien erstellen, die zu groß sind, um effektiv verwendet zu werden.

Pixel wurden jedoch für die Fotografie erstellt und sind immer noch das beste Modell für Fotos und fotoähnliche Bilder wie die digitale Malerei. Weltraumfotografie von Satelliten wie das Hubble-Teleskop oder Raumfahrzeuge wie Voyager 1 wären mit Filmfotografie unmöglich.

Wahrscheinlich am meisten epische Pixel jemals fotografiert.