ฉันต้องการเสนอทางเลือกให้กับ David Postill ในการตอบของเขาเขาเข้าหาคำถามของพิกเซลกำลังสองเช่นเดียวกับชื่อเรื่องที่แนะนำ อย่างไรก็ตามเขาแสดงความคิดเห็นอย่างลึกซึ้งในคำตอบของเขา:
บางคนอาจโต้แย้งว่าพวกเขาไม่เคยเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ("พิกเซลเป็นตัวอย่างจุดมีอยู่เพียงจุดเดียว")
ตำแหน่งนี้สามารถวางไข่จริงคำตอบที่แตกต่างกันทั้งหมด แทนที่จะเน้นว่าทำไมแต่ละพิกเซลถึงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส (หรือไม่) มันสามารถมุ่งเน้นไปที่สาเหตุที่เรามักจะจัดระเบียบจุดตัวอย่างเหล่านี้เป็นกริดสี่เหลี่ยม มันไม่ได้เป็นอย่างนั้นเสมอไป!
เพื่อให้การโต้แย้งนี้เราจะเล่นไปมาระหว่างการรักษาภาพเป็นข้อมูลนามธรรม (เช่นตารางคะแนน) และการดำเนินการดังกล่าวในฮาร์ดแวร์ บางครั้งมุมมองหนึ่งมีความหมายมากกว่าอีกมุมมองหนึ่ง
ในการเริ่มต้นให้กลับไปค่อนข้างไกล การถ่ายภาพยนตร์ดั้งเดิมไม่มี "กริด" เลยซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ภาพดูคมชัดอยู่เสมอเมื่อเทียบกับภาพดิจิตอลยุคใหม่ มันมี "ข้าว" ซึ่งเป็นการกระจายแบบสุ่มของผลึกบนแผ่นฟิล์ม มันค่อนข้างสม่ำเสมอ แต่มันไม่ได้เป็นอาเรย์เส้นตรงที่ดี การจัดเรียงของธัญพืชเหล่านี้เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตของฟิล์มโดยใช้คุณสมบัติทางเคมี เป็นผลให้ภาพยนตร์เรื่องนี้ไม่มี "ทิศทาง" จริง ๆ มันเป็นเพียงการกระจายข้อมูล 2d
กรอไปข้างหน้าสู่ทีวีโดยเฉพาะ CRT การสแกนแบบเก่า CRT ต้องการบางสิ่งที่แตกต่างจากภาพถ่าย: พวกเขาต้องสามารถแสดงเนื้อหาเป็นข้อมูลได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจำเป็นต้องเป็นข้อมูลที่สามารถสตรีมในแบบแอนะล็อกผ่านสาย (โดยทั่วไปจะเป็นชุดของแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง) รูปถ่ายเป็น 2d แต่เราจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นโครงสร้าง 1d เพื่อให้มันสามารถเปลี่ยนแปลงในมิติเดียว (เวลา) การแก้ปัญหาคือการแบ่งภาพออกเป็นเส้น ๆ (ไม่ใช่พิกเซล!) ภาพถูกเข้ารหัสทีละบรรทัด แต่ละบรรทัดเป็นสตรีมข้อมูลแบบอะนาล็อกไม่ใช่การสุ่มตัวอย่างแบบดิจิตอล แต่แต่ละบรรทัดแยกออกจากกัน ดังนั้นข้อมูลจึงไม่ต่อเนื่องในทิศทางแนวตั้ง แต่ต่อเนื่องในทิศทางแนวนอน
ทีวีต้องแสดงข้อมูลนี้โดยใช้ฟอสฟอรอลฟิสิคัลและโทรทัศน์สีต้องใช้กริดเพื่อแบ่งเป็นพิกเซล ทีวีแต่ละเครื่องสามารถทำสิ่งนี้ในทิศทางแนวนอนแตกต่างกันโดยเสนอพิกเซลมากกว่าหรือน้อยกว่าพิกเซล แต่พวกเขาต้องมีจำนวนบรรทัดเท่ากัน ในทางทฤษฎีพวกเขาสามารถชดเชยพิกเซลในแถวอื่น ๆ ตามที่คุณแนะนำ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่จำเป็น ในความเป็นจริงพวกเขาไปไกลกว่านั้น มันรู้ได้อย่างรวดเร็วว่าสายตามนุษย์จัดการกับการเคลื่อนไหวในวิธีที่ทำให้พวกเขาส่งภาพเพียงครึ่งเดียวทุกเฟรม! ในเฟรมหนึ่งพวกเขาจะส่งเส้นเลขคี่และในเฟรมถัดไปพวกเขาจะส่งบรรทัดที่เป็นเลขคู่แล้วต่อเข้าด้วยกัน
นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการทำให้ภาพอินเทอร์เรซเป็นดิจิทัลนั้นเป็นกลลวง ถ้าฉันมีภาพเส้น 480 จริง ๆ แล้วฉันมีเพียงครึ่งหนึ่งของข้อมูลในแต่ละเฟรมเนื่องจากการพัวพัน ผลจากการนี้จะมองเห็นได้มากเมื่อคุณพยายามที่จะเห็นสิ่งที่ย้ายได้อย่างรวดเร็วผ่านหน้าจอแต่ละเส้นชั่วคราวขยับ 1 เฟรมจากที่อื่น ๆ , การสร้างลายเส้นแนวนอนในสิ่งที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ฉันพูดถึงเรื่องนี้เพราะมันค่อนข้างสนุก: ข้อเสนอแนะของคุณจะชดเชยแถวอื่น ๆ ในตารางครึ่งพิกเซลไปทางขวาขณะที่การเชื่อมโยงจะเลื่อนแถวอื่น ๆ ในตารางทั้งหมดครึ่งครั้ง!
ตรงไปตรงมามันง่ายกว่าที่จะสร้างกริดสี่เหลี่ยมที่ดีสำหรับสิ่งต่างๆ ไม่มีเหตุผลทางเทคนิคที่จะทำดีกว่านั้นมันติดอยู่ จากนั้นเราก็เข้าสู่ยุคคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จำเป็นต้องสร้างสัญญาณวิดีโอเหล่านี้ แต่พวกเขาไม่มีความสามารถแบบอะนาล็อกในการเขียนเส้นอะนาล็อก การแก้ปัญหาเป็นเรื่องธรรมดาข้อมูลถูกแบ่งออกเป็นพิกเซล ตอนนี้ข้อมูลไม่ต่อเนื่องทั้งในแนวตั้งและแนวนอน สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือเลือกวิธีสร้างกริด
การสร้างกริดสี่เหลี่ยมนั้นเป็นเรื่องที่เป็นธรรมชาติมาก ก่อนอื่นทีวีทุกเครื่องที่ทำไปแล้ว! ประการที่สองคณิตศาสตร์สำหรับการวาดเส้นบนตารางสี่เหลี่ยมมากง่ายกว่าการวาดภาพพวกเขาในหกเหลี่ยมหนึ่ง คุณอาจพูดว่า "แต่คุณสามารถวาดเส้นเรียบ ๆ ใน 3 ทิศทางบนตารางหกเหลี่ยม แต่มีเพียง 2 ในสี่เหลี่ยมมุมฉาก" อย่างไรก็ตามกริดสี่เหลี่ยมทำให้ง่ายต่อการวาดเส้นแนวนอนและแนวตั้ง กริดหกเหลี่ยมสามารถทำได้ในการวาดหนึ่งหรืออื่น ๆ ในยุคนั้นมีคนไม่กี่คนที่ใช้รูปทรงหกเหลี่ยมสำหรับความพยายามที่ไม่ใช่การคำนวณ (กระดาษรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าประตูสี่เหลี่ยมบ้านรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ... ) ความสามารถในการทำแนวราบและเส้นแนวตั้งมีค่ามากกว่าการสร้างภาพสีที่ราบรื่น ... โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากจอแสดงผลแรกเป็นภาพขาวดำและมันจะใช้เวลานานก่อนที่ความเรียบเนียนของภาพจะเป็นส่วนสำคัญในการคิด
จากตรงนั้นคุณมีแบบอย่างที่ดีมากสำหรับกริดสี่เหลี่ยม ฮาร์ดแวร์กราฟิกสนับสนุนสิ่งที่ซอฟต์แวร์กำลังทำอยู่ (กริดสี่เหลี่ยม) และซอฟต์แวร์ที่กำหนดเป้าหมายฮาร์ดแวร์ (กริดสี่เหลี่ยม) ในทางทฤษฎีฮาร์ดแวร์บางตัวอาจพยายามทำกริดหกเหลี่ยม แต่ซอฟต์แวร์ไม่ได้ให้รางวัลและไม่มีใครต้องการจ่ายเงินเป็นฮาร์ดแวร์ถึงสองเท่า!
เร็วนี้ส่งต่อเราถึงวันนี้ เรายังคงต้องการเส้นแนวนอนและแนวตั้งที่นุ่มนวล แต่ด้วยจอเรตินาระดับสูง อย่างไรก็ตามนักพัฒนายังคงได้รับการฝึกฝนให้คิดในแง่ของกริดสี่เหลี่ยมเก่า เราเห็นAPI ใหม่บางตัวสนับสนุน "การประสานงานเชิงตรรกะ" และทำการต่อต้านนามแฝงเพื่อให้ดูเหมือนว่ามีพื้นที่ 2 มิติเต็มรูปแบบอย่างต่อเนื่องในการเล่นด้วยแทนที่จะเป็นกริดของพิกเซล 2d ที่แข็ง แต่ช้า ในที่สุดเราอาจเห็นกริดหกเหลี่ยม
เราเห็นจริง ๆ แล้วไม่ใช่กับหน้าจอ ในการพิมพ์มันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะใช้ตารางหกเหลี่ยม ตามนุษย์ยอมรับกริดหกเหลี่ยมเร็วกว่าที่ยอมรับกริดสี่เหลี่ยม มันเกี่ยวข้องกับวิธี "alias" ในระบบที่แตกต่างกัน กริดแบบหกเหลี่ยมใช้นามแฝงในลักษณะที่ไม่เอื้ออำนวยน้อยกว่าซึ่งตาจะสบายกว่าด้วย (หากกริดหกเหลี่ยมต้องเลื่อนขึ้นหรือลงหนึ่งแถวพวกเขาจะทำอย่างราบรื่นในช่วงการเปลี่ยนภาพในแนวทแยง) กริดสี่เหลี่ยมต้องข้าม ชัดเจนไม่ต่อเนื่อง)
