Proporcje punktów

Dzisiaj prawie każdy piksel jest kwadratowy, ale nie zawsze tak było. Telewizja cyfrowa SD i stare karty graficzne używały pikseli węższych albo szerszych niż wysokie. Jeśli program nie wie, że piksele nie są kwadratowe, koło na ekranie staje się elipsą.

Proporcje piksela a proporcje obrazu

Rozróżnia się dwie proporcje:

proporcje piksela (PAR, pixel aspect ratio): szerokość jednego piksela do jego wysokości,
proporcje obrazu (DAR, display aspect ratio): szerokość całego obrazu do wysokości na ekranie.

DAR = (szerokość w pikselach · PAR) / wysokość w pikselach

Przy kwadratowych pikselach PAR = 1 i DAR to po prostu stosunek wymiarów, np. 1920 / 1080 = 16:9.

Piksele niekwadratowe w wideo SD

Cyfrowe wideo SD zapisuje obraz 4:3 w rozdzielczości 720 × 576 (PAL) albo 720 × 480 (NTSC). Żaden z tych wymiarów nie daje 4:3 przy kwadratowych pikselach, więc piksele mają inne proporcje. W jednej z popularnych konwencji:

PAL: 720 × 576, PAR = 16:15 ≈ 1,067 → 720 · 16/15 = 768, 768 / 576 = 4:3 NTSC: 720 × 480, PAR = 8:9 ≈ 0,889 → 720 · 8/9 = 640, 640 / 480 = 4:3

Piksele PAL są więc nieco szersze niż wysokie, a NTSC nieco węższe. Wyświetlenie takiego materiału z PAR = 1 rozciąga albo ściska obraz o kilka procent. Dokładne wartości PAR w normach wideo różnią się nieco w zależności od tego, czy liczy się aktywną część linii, dlatego programy montażowe podają czasem 59:54 i 10:11.

Proporcje w GIF

GIF ma w opisie ekranu logicznego jeden bajt na proporcje piksela:

bajt = 0 → proporcje nie podane (przyjmuje się kwadratowe) bajt = N > 0 → PAR = (N + 15) / 64 N = 49 → PAR = 64 / 64 = 1 N = 1 → PAR = 16 / 64 = 1:4 (najwęższy) N = 255 → PAR = 270 / 64 ≈ 4,2 (najszerszy)

Prawie wszystkie programy zapisują tu 0 i prawie wszystkie przeglądarki ignorują ten bajt, nawet gdy nie jest zerem.

Proporcje a DPI

PNG zapisuje gęstość pikseli w bloku pHYs, a JPEG w nagłówku JFIF albo EXIF, osobno dla poziomu i pionu. Z tych dwóch liczb wynikają proporcje piksela, ale zwykle są równe, np. 72 × 72 albo 300 × 300 dpi.

DPI nie zmienia wyglądu obrazu na ekranie. Mówi tylko, jak duży ma być obraz przy druku: 3000 pikseli przy 300 dpi to 10 cali, czyli 25,4 cm. Ten sam plik przy 72 dpi wydrukuje się na ponad metr. Liczba pikseli jest w obu przypadkach taka sama.

Przy przetwarzaniu obrazów z wideo SD trzeba najpierw przeskalować je do pikseli kwadratowych, a dopiero potem mierzyć kąty, okręgi czy proporcje obiektów.