Os pixels estão por toda parte: nos nossos smartphones, televisores, monitores e até mesmo em alguns eletrodomésticos. Utilizamos esse termo para medir resoluções, tamanhos de imagem e para comentar algumas das jogadas mais incríveis em games como Counter Strike: Global Operations. Mas você já parou para pensar no que é de fato um pixel?

Hoje vamos mostrar exatamente o que significa o termo pixel, de onde ele surgiu, do que é feito e como tantos deles juntos conseguem formar as imagens dos nossos jogos, filmes e séries favoritos. Vem com a gente!

O que é um pixel?

Um pixel é a menor unidade de uma imagem digital que pode ser exibida em uma tela. O termo é uma versão reduzida das palavras Picture Element (PEL), ou elemento de imagem, representando um ponto que pode ter sua cor programada. Quando combinados, os pixels dão vida às imagens e telas que conhecemos hoje. 

No universo do software o pixel é uma unidade lógica representada por um pequeno quadrado, a menor parte de uma imagem digital. Utilizando programas como o Adobe Photoshop é possível dar zoom em fotos e desenhos, chegando ao ponto em que essas unidades se tornam visíveis. 

Entendendo os pixels e a profundidade de bits

Os pixels individualmente podem representar apenas uma cor por vez. Por isso, quando unidos, eles são trabalhados de forma a criar gradientes e combinações que enganam nossos olhos. 

O número de cores que um pixel pode representar é determinado pela profundidade de bits adotada. Videogames mais antigos como Master System, Super Nintendo e PlayStation eram frequentemente associados a termos como 8-bit, 16-bit e 32-bit, justamente pela capacidade de trabalhar com as cores. 

Com seus 8-bit, o Master System era capaz de desenhar na tela de uma televisão apenas 256 cores (resultado da operação 2 elevado à oitava potência). Computadores mais antigos trabalhavam em modos de cor de 16 e 24-bit. Como resultado, papéis de parede e jogos com gradientes tinham uma nítida divisão entre cada faixa de cor. Atualmente os computadores usam a profundidade de 32-bit de cor, com um canal adicional que auxilia nas transições. 

Já os painéis dos monitores trabalham em sua grande maioria em 8-bit, 10-bit ou 12-bit, o que nos leva ao próximo assunto de hoje: os pixels físicos!

Como funcionam os pixels do monitor

Pulando do software para o mundo do hardware, continuamos utilizando o termo. Para monitores, televisores e tantas outras telas digitais, o pixel continua sendo a menor unidade de uma imagem. Aqui, no entanto, temos variações de tecnologia, tamanho, afastamento entre os pontos e muitos outros detalhes. 

O pixel do mundo real é na verdade uma ilusão dupla: sua estrutura é formada por três minúsculos LEDs (nas cores Vermelho, Verde e Azul, ou RGB), que quando programados em diferentes intensidades de iluminação passam aos nossos olhos a impressão de que eles formam outras cores. 

A cor branca, por exemplo, é formada quando os 3 LEDS operam acesos na intensidade máxima. Não acredita? Dê uma olhada na imagem abaixo, fotografada com a nossa câmera do celular:

Ícone do Twitter no Windows – Preto acima, azul na borda do ícone e branco no pássaro ao centro.

Você também pode fazer uma foto como essa. Basta aproximar a câmera do smartphone em direção à tela da TV ou do monitor. Você verá a imagem pouco a pouco se separando em pequenos pontos, finalmente chegando nas estruturas RGB do pixel. Note que até mesmo a parte escura da tela LCD tem uma ligeira iluminação, não sendo 100% escura. 

O número de pixels disponível em uma tela é o que dita a sua resolução. Uma tela Full HD, por exemplo, tem 1.920 pixels na horizontal por 1.080 pixels na vertical, totalizando 2.073.600 destas pequenas unidades. Quanto maior a resolução, mais detalhes podem ser exibidos. É por isso que o padrão 4K tem tanto apelo, sendo capaz de exibir até 4 vezes mais informação do que uma tela 1080p. 

Em sua grande maioria, os pixels dos monitores ainda operam utilizando o padrão 8-bit de profundidade de cores. O padrão está mudando rapidamente, com muitos dos novos painéis adotando 10 ou 12-bit. 

A mudança é necessária por conta do padrão HDR de imagem. Com esta nova tecnologia a gama de cores exibida pelo monitor é ampliada, havendo mais brilho e intervalos de cores a serem exibidos. O objetivo é alcançar imagens mais realistas e naturais, ainda assim preservando o detalhe dos pixels mais escuros da cena.