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Pixel und deren Darstellung auf Displays? - Eine Erklärung

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Letztes Update am 22.10.2014, 13:58
Als Pixel bezeichnet man die Erfassung, bzw. Darstellung eines einzelnen Bildpunktes

Anders, als in der analogen Fotografie kann man in der elektronischen Bilderfassung, bzw. -darstellung keine kontinuierlichen Graustufen aufnehmen, bzw. darstellen. Das gilt auch seit alters her für die Drucktechnik und das Fernsehen. Um Graustufen darzustellen, muss man das Bild in einzelne Punkte zerlegen (rastern). Für farbige Darstellungen benötigt man sogar drei Teilbilder, nämlich für jede Grundfarbe (Rot, Blau, Grün) eines, diese werden dann übereinander gelegt. Und die digitale Bilderfassung und -darstellung funktioniert heute im Prinzip genauso. Als Pixel bezeichnet man dabei einen einzigen Bildpunkt. Objekte, die kleiner sind, als dieser, kann man nicht mehr erfassen, bzw. auflösen. Je mehr Pixel also, desto besser ist die Qualität der Bilderfassung, bzw. Darstellung.

  1. Jeder Pixel besteht aus drei sogenannten Subpixeln, nämlich den drei Grundfarben Rot, Grün, Blau. Alle drei zusammen ergeben einen weißen Bildpunkt.
  2. In jeder Digitalkamera befindet sich ein lichtempfindlicher sogenannter CCD- Chip.
  3. Die Bildqualität hängt dabei vor zwei Faktoren ab, zum einen die Anzahl der Pixel (Bildpunkte) die sich auf dem Chip befinden und die er erfassen kann, aber auch im ganz wesentlichen von der flächenmäßigen Größe des CCD- Chips.
  4. Auch hier besteht jeder Pixel aus drei Subpixeln, entsprechend der drei Grundfarben. Dabei ist jeder Subpixel jeweils nur für eine der drei Grundfarben empfindlich.
  5. Genau so funktioniert es auch bei der Darstellung. Jeder Pixel auf dem Monitor besteht aus drei Subpixeln analog der drei Grundfarben. Leuchten alle drei Subpixel auf, ergibt das einen weißen Bildpunkt.
  6. Objekte, die kleiner sind, als dieser eine Bildpunkt, lassen sich nicht mehr darstellen.
  7. Monitore können auf unterschiedlichste Weise funktionieren. Noch vor 10 -15 Jahren hatte man überwiegend Monitore mit Dreifarb- Kathodenstrahlröhre.
  8. Jeder Elektronenstrahl war für jeweils eine der drei Grundfarben bestimmt. Der Leuchtschirm war mit Leuchtstoffpunkten für alle drei Grundfarben versehen.
  9. Eine Lochmaske sorgte dafür, das jeder Elektronenstrahl nur jeweils einen Leuchtstoffpunkt mit der Farbe treffen konnte, für die er bestimmt war.
  10. Alle drei Elektronenstrahlen wurden dabei über Ablenkspulen so gesteuert, dass sie bis zu 75 mal pro Sekunde den gesamten Bildschirm überstrichen (Bildwiederholfrequenz.)
  11. Heute gibt es fast nur noch Flachbildschirme. Sie funktionieren auf der Basis von Flüssigkristallen, die, je nachdem, ob und wie viel Spannung an ihnen anliegt, Licht mehr oder weniger durchlassen, oder gar nicht.
  12. Jeder Pixel auf dem Flachbildschirm enthält drei Flüssigkristalle, entsprechend der drei Grundfarben (Subpixel). Dabei ist jeder Subpixel entsprechend seiner Grundfarbe eingefärbt, so dass er nur die Lichtfarbe durchlässt, die er darstellen soll.
  13. Die Flüssigkristalle sind dabei zwischen zwei Glasscheiben eingeschlossen, mit den entsprechenden durchsichtigen leitenden Verbindungen.
  14. Hinter der eigentlichen bilddarstellenden Einheit befinden sich über die ganze Monitorfläche verteilt, in neutralem Weiß leuchtende dünne Kaltkathoden Leuchtstoffröhren, deren Licht von hinten die bildgebenden Flüssigkristalle und deren zugehörige Farbpunkte durchstrahlt.
  15. Nach demselben Prinzip funktionieren auch alle anderen Displays auf Digitalkameras, Handys, iPhone, usw.

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