Pixel&Dpi และ Maya sample

Pixel และการใช้งานใน 3D graphics

        Pixel เป็นหน่วยพื้นฐานของสีในระบบโปรแกรมบนจอภาพหรือภาพ ซึ่งหน่วยที่มีลักษณะเป็นหน่วยทางตรรกะมากกว่ากายภาค ขนาดของ Pixel ขึ้นกับการกำหนดความละเอียด (Resolution) ของจอภาพ ถ้าตั้งค่าความละเอียดสูงสุดขนาดของ Pixel จะทำกับขนาดทางกายภาพของ dotpitch (ขนาดของจุด) ของจอภาพ การกำหนดสีของ pixel ใช้การกำหนดผสมของสีเปคทรัม RGB ข้อมูลของสีสามารถคำนวณไบต์ได้ถึง 3 ไบต์ ซึ่ง 1 สำหรับแต่ละสี true Color หรือระบบสี 24 บิต จะใช้จำนวนไบต์ทั้ง 3 ไบต์ อย่างไรก็ตามระบบสีส่วนใหญ่ใช้ 8 บิต ซึ่งไฟล์สีได้ 256 สี

bitmap เป็นไฟล์ที่ใช้ชี้สีในแต่ละ Pixel ตามแกนนอนหรือแถว และสีสำหรับแต่ละ Pixel ในแกนตั้ง เช่น ไฟล์ GIF (Graphics Interchange Format) เก็บ bitmap ของภาพ ความคมชัดภาพบนจอภาพในบางครั้งแสดงในรูปของจุดต่อไว้ (dots per inch) จำนวนจุดต่อนิ้วจะหาได้โดยขนาดทางกายภาพของจอ และการตั้งค่าความละเอียด ถ้าตั้งค่าความละเอียดไว้ต่ำ ทำให้จุดต่อนิ้วต่ำด้วย ซึ่งจอภาพที่ใหญ่กว่าแต่มีค่าความละเอียดเท่ากัน จะทำให้ความคมชัดลดลง

แสดง pixel เมื่อขยายรูป ภาพจาก google

Dpi คืออะไร

Dot per inch           1) ในคอมพิวเตอร์ dot per inch (dpi) เป็นการวัดความชัด (ความหนาแน่นของจุดสว่าง) บนจอภาพ dot pitch เป็นการหาค่าจำกัดสัมบูรณ์ของ dot per inch อย่างไรก็ตามความละเอียดของ pixel เป็นการตั้งค่าสำหรับการแสดงภาพโดยปกติไม่ละเอียดเท่ากับ dot pitch ซึ่ง dot per inch สำหรับการให้ความละเอียดของภาพจะแตกต่างตามขนาดของจอภาพ เนื่องจากจำนวนของ pixel จะกระจายออกตามขนาดที่แตกต่าง ผู้ใช้บางคนชอบ คำว่า "pixel per inch" สำหรับการวัดความคมชัดของจอภาพ และสำรอง dpi ใช้สำหรับการพิมพ์           2) ในการพิมพ์ dot per inch (dpi) ปกติเป็นการวัดคุณภาพของภาพที่พิมพ์บนกระดาษ เครื่องพิมพ์ของคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลโดยเฉลี่ยให้ค่า 300dpi ถึง 600 dpi การเลือกคุณภาพการพิมพ์สูง จะทำให้ความเร็วการพิมพ์ต่อหน้าลดลง ความเข้าในในการตั้งค่าที่่ช่วยเพิ่มให้งาน render คมชัดมีคุณภาพมากขึ้น ขอยกตัวอย่างจาก Maya มาให้ดูกัน Mental Ray –Introduction ระบบ Anti-Aliasing ของ MentalRay Raytrace/Scanline Quality ตัวปรับคุณภาพความละเอียดของการแสดงผลต่อ Pixel ของภาพที่ Render Samples การคำนวณความละเอียดของภาพแต่ละ 1 Pixel โดยแบ่งตามสูตรยกกำลังปรับค่าโดยตั้งจำนวณ Samples ใน Window Setting 1 Level = 4 samples /1 Pixel 2        =16 samples (4ยกกำลัง2) /1 Pixel 3        =64 samples (4ยกกำลัง3) /1 Pixel 4     =256 samples (4ยกกำลัง4) /1 Pixel Multi-Pixel Filtering ตั้งระดับตามชื่อการใช้งาน คำนวณเป็น square Pixel เพื่อช่วยเกลี่ยให้ภาพเนียนมากขึ้น ช่วยปรับปรุงคุณภาพ Render ได้อีก แต่จะrender ได้เร็วกว่า ตัวอย่างจากงาน render character MentalRay Render หน้าจอ setting จะเห็นsetting ข้างต้น ในโหมด Anti-Aliasing ส่วน Raytrace/Scanline node คือตัวปรับคุณภาพงานเรนเดอร์ ความคมชัด ให้ดูที่ samples นั่นคือ จำนวน sample ที่จะมีได้ในแต่ละ pixel ภาพ 1 Pixel คำนวนเป็น square ได้อย่างต่ำคือ 4 เมื่อเพิ่ม sample มากเข้า คือการซอยsample ทั้ง 4นั้นเข้าไปอีก 4 คือ ได้ 16 จึงทำให้ ต้องใช้ Pixel มากเข้าเพื่อเพิ่มรายละเอียดให้เหมาะสม ขั้นต่ำที่ sample min -2 max 0/ render time 0:07 ที่ขั้นต่ำนี้ใช้ตัวคูณ multi-pixel ไม่ได้ ดูเหมือนจะต่ำเกินกว่าที่จะใช้ได้ ละเอียดมากขึ้นด้วยการเพิ่ม sample ให้มากเข้าที่ min 0 max 2 render time 0:19 ละเอียดมากขึ้นอีกด้วยการเพิ่ม sample ให้มากเข้าที่ min 1 max 3 render time 0:21 จุดที่ได้มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดคือปริมาณสีที่มีได้ใน pixel นั้น ทีนี้เราจะใช้ตัวเพิ่มรายละเอียดอีกอย่างเข้าไป ที่setting min0 max 2 เป็นขั้นที่มักใช้ในงาน production กันอยู่แล้ว เมื่อdetail เมื่อเราต้องการให้เห็น detail ชัดขึ้นและไม่เสียเวลากับการใส่ sample ที่หนักเกินความสามารถเครื่อง ให้ดูที่ Anti-Alias contrast ขั้นเริ่มต้นอยู่ที่ 0.1และเมื่อได้ทำการลดลงมาที่ 0.05 สังเกตุเห็นความคมชัดที่ได้เมื่อตั้ง render ที่ min 0 max 2 render time 0:18/anti alias contrast 0.05 จะเห็นว่าประหยัดเวลากว่าการเพิ่ม sample และได้รายละเอียดที่ดี ตอนนี้อาจจะเห็นได้ว่าไม่ต่างกันมาก แต่เมื่อคุณมีชิ้นงานที่ใหญ่กว่านี้ จะเห็นได้ชัดในเรื่องความต่างของเวลา ตัว Multi Pixel ไม่มีส่วนช่วยให้ภาพคม แต่จะไปช่วยลดความแข็งกระด้างของ Pixel ในบางจุดที่เล็กๆ สังเกตุขนตาเมื่อใช้ Multi-pixel แล้วมันจะเข้าไปเกลี่ยภาพให้เนียนขึ้น ตัวอย่างที่ใช้คือ Mitchel filter size muj 4x4 ความเร็วที่เสียไปคือ 0:15 ซึ่งเร็วกว่าแบบ Box ที่ความเร็ว 0:19