تصویر گیگاپیکسلی - ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد

تصویر گیگاپیکسلی (به انگلیسی: Gigapixel image) به نوعی تصویر دیجیتالِ بیتمپ (digital image bitmap) گفته میشود که از یک میلیارد (۱۰⁹) پیکسل (pixel)، و گاه فراتر از آن تشکیل شدهاست. چنین تصویری اطلاعاتی بهمراتب فراتر (هزاران بار عریضتر) از یک تصویر مگاپیکسلی (megapixel) ثبت شده توسط یک دوربین دیجیتال را در خود جای میدهد. وضوح بسیار بالای (very high-resolution) این تصاویر، امکان بزرگنمایی عمیق بر جزئیات را بدون کاهشِ محسوسِ کیفیت فراهم میکند. برای نمونه، یک تصویرِ مربعی با ابعادِ تقریبیِ «۳۱٬۶۲۳» پیکسل، در شمارِ تصاویر گیگاپیکسلی جای میگیرد.[الف]
برای ایجاد اینگونه تصاویر با وضوح بسیار بالا، معمولاً از دو روش اصلی استفاده میشود. اولین روش، ساخت تصاویر موزاییکی دیجیتال (digital image mosaics) است که در آن صدها یا هزاران عکس دیجیتال با وضوح بالا بهدقت و ترکیب در کنار هم قرار میگیرند. این فرآیند اغلب با کمک تجهیزات رباتیک و نرمافزارهای پیشرفته انجام میشود. دومین روش، اسکن نگاتیوهای فیلم با قطع بزرگ است که ابعاد آنها میتواند تا «۱۸×۹» اینچ (۴۶×۲۳ سانتیمتر) برسد. این فرآیند با استفاده از اسکنرهای پیشرفته و با وضوحی بسیار بالا، با حداقل ۳۰۰۰ دیپیآی (dpi)، انجام میشود.
شایان ذکر است که در حال حاضر تنها تعداد معدودی دوربین تخصصی، مانند تلسکوپ پَن-استارز پیاس۱ (Pan-STARRS PS1) ویا دوربین «Gigapxl Camera»، توانایی ثبت مستقیم تصویر گیگاپیکسلی با یک بار پیمایش پیوستهٔ صحنه (single sweep of a scene) را دارند.[۱][۲]
تصویر گیگاماکرو (gigamacro image)[ب] نوعی تصویر گیگاپیکسلی است که در حقیقت، نمایی بسیار نزدیک یا ماکرو (macro) از سوژه را به تصویر میکشد.

تراپیکسل
[ویرایش]تصویر تراپیکسل (terapixel image) نوعی تصویر است که از یک تریلیون (۱۰¹²)[پ] پیکسل یا فراتر تشکیل شده است. اگرچه این نوع تصاویر درحال حاضر (تا سال ۲۰۲۵) نسبتاً نادر هستند، اما چند نمونه از آنها نیز به ثبت رسیده است؛ از جمله این نمونهها، پروژهٔ تراپیکسلِ مرکز تحقیقات مایکروسافت (Microsoft Research Terapixel project) است که برای استفاده در سیستم نمایش فولدوم (Fulldome projection system)[ت] طراحی شده بود؛[۳] همچنین نمایههای ترکیبی (composite) از تصاویر پزشکی که توسط شرکت آپِریو (Aperio) تهیه شده، و تصاویر لَندستِ (Landsat)[۴] گوگل ارث (Google Earth)[۵] که به صورت تایملپس (time-lapse) قابل مشاهدهاند و مجموع پیکسلهای آنها بیش از یک تراپیکسل در نظر گرفته میشود.[۶]
در سال ۲۰۱۵، نخستین تصویر ماکرویِ تراپیکسلیِ[ث] جهان با نام «ترابایت» (Terabite) توسط جیگا مکرو (GEE-GAH MAH-KROH) منتشر شد.[۷]
تاریخچهٔ مختصر
[ویرایش]
گرچه اندیشهٔ ثبت تصاویری با جزئیات بسیار بالا پیشینهای طولانی دارد، اما پیدایش و گسترشِ حقیقیِ تصاویر گیگاپیکسلی به تحولات فناورانهٔ دهههای نخست قرن بیست و یکم بازمیگردد. ارتقاء مداومِ حسگرهای دوربین با مگاپیکسلهایِ بالاتر، افزایش توانِ پردازشِ رایانهها، پیشرفت در الگوریتمهایِ ترکیب و چسباندن تصاویر (stitching algorithms)،[ج] و گسترشِ فضای ذخیرهسازیِ دیجیتال، همگی دست به دست هم دادند تا امکان تولید، ذخیره و بهاشتراکگذاری این تصاویر عظیم فراهم شود. پروژههای پیشگام در این حوزه عمدتاً در زمینهٔ عکاسی سراسرنما (panoramic photography) فعالیت داشتند، اما در گذر زمان، دامنهٔ کاربرد تصاویر گیگاپیکسلی به حوزههایی چون هنر، علم، آموزش و کاوش فضایی نیز گسترش یافت.
فناوریهای نمایش و کاوش
[ویرایش]به دلیل ابعاد فوقالعاده بزرگِ تصاویر گیگاپیکسلی، نمایش کاملِ آنها بر روی نمایشگرهای رایج یا بارگذاری مستقیم در مرورگرهای وب معمولاً یا امکانپذیر نیست یا با افت کارایی و تجربه کاربری همراه است. به همین سبب، برای نمایشِ روان و کاوشِ تعاملی در این تصاویر، از فناوریهایِ نمایش قطعهقطعه (Tiled Display Technologies)[چ] و نمایشگرهای بزرگنمایی ژرف (Deep Zoom Viewers) بهره گرفته میشود. در این شیوه، تصویر اصلی به هزاران قطعهٔ کوچک (tile) تقسیم شده و تنها بخشهایی از تصویر که در محدودهٔ دید کاربر قرار میگیرند، متناسب با سطح بزرگنمایی، بارگذاری میشوند. این روش نهتنها بارِ پردازشی و زمانِ بارگذاری را به شکل چشمگیری کاهش میدهد، بلکه امکانِ بزرگنماییِ سریع و روان را نیز فراهم میآورد. از جمله نمونههای برجستهٔ این فناوریها میتوان به نرمافزارهایی چون زومیفای (Zoomify) و اوپنسیدراگِن (OpenSeadragon)، و نیز استانداردهایی همچون IIIF (چارچوب تعاملپذیری تصویر بینالمللی – International Image Interoperability Framework)، که مجموعهای از قواعد فنی برای نمایش و تبادلِ تصاویر دیجیتال میان سامانههای مختلف ارائه میدهند، از جمله ابزارهاییاند که امکان کاوش دقیق و سازگار در تصاویر گیگاپیکسلی را در فضای وب فراهم میکنند، و امروزه در بسیاری از پلتفرمهای دیجیتال برای نمایش تصاویر با وضوح بسیار بالا به کار میروند.
نمونههای برجسته
[ویرایش]در سالهای اخیر، پروژههای گوناگونی در سراسر جهان به خلق تصاویر گیگاپیکسلیِ چشمگیر و شگفتانگیز پرداختهاند. از جمله میتوان به پانوراماهای عظیم از مناظر شهری همچون لندن، شانگهای و دبی اشاره کرد که با جزئیاتی حیرتانگیز ثبت شدهاند. در حوزهٔ علمی، میتوان به تصاویر سطح ماه و مریخ اشاره کرد که توسط کاوشگرهای ناسا و دیگر نهادهای فضایی با وضوح گیگاپیکسلی گردآوری شدهاند. همچنین، آثار هنری نامآوری چون شب پرستاره اثر ونسان ون گوگ و «شام آخر» اثر لئوناردو دا وینچی، در پلتفرم گوگل آرتس اند کالچر (Google Arts & Culture) با وضوح گیگاپیکسلی بازتولید شدهاند و امکان کاوشی بیسابقه در ریزترین جزئیات را فراهم میکنند. افزون بر این، از تصاویر گروهی ثبتشده در رویدادهای گسترده نظیر تحلیف ریاستجمهوری یا رقابتهای ورزشی بزرگ نیز میتوان یاد کرد؛ تصاویری که کاربران را قادر میسازند تا چهرهٔ خود یا دیگران را در میان انبوه جمعیت بازیابند.
یادداشتها
[ویرایش]- ↑ برای درک ابعاد، کافی است بدانیم که یک تصویر مربعی با اضلاعی حدود ۳۱٬۶۲۳ پیکسل، تقریباً یک میلیارد پیکسل را در خود جای میدهد و در شمار تصاویر گیگاپیکسلی به حساب میآید.
- ↑ تفاوت اصلی گیگاماکرو با عکاسی ماکرویِ استاندارد، در وضوحِ بسیار بالای آن نهفته است. یک تصویر گیگاماکرو امکان بزرگنمایی شدید بر روی جزئیاتِ بسیار ریزِ یک سوژهٔ کوچک را در قابی وسیعتر فراهم میکند، در حالی که عکس ماکرویِ معمولی، با وجود ثبت نمای نزدیک، معمولاً وضوح بسیار کمتری در آن سطح از بزرگنمایی ارائه میدهد.
- ↑ در اینجا منظور از "تریلیون" (۱۰¹²) بر اساس سیستم اعداد کوچک است که در آن هر "تریلیون" معادل یک میلیون میلیون (۱,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰) است. در سیستمهای عددی بزرگ، که در ایران و بسیاری از کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار میگیرد، معادل این عدد "بیلیون" (Billion) است، که معادل یک میلیون میلیون است.
- ↑ فولدوم (Fulldome) به محیطهای نمایشِ ویدئویی همهجانبه (immersive) اشاره دارد که بر پایه گنبد (dome-based) طراحی شدهاند. این گنبد، چه افقی و چه شیبدار، با محتوای متنوعی از جمله انیمیشنهای رایانهای بیدرنگ (real-time)، که میتوانند تعاملی (interactive) یا از پیش رندر شده (pre-rendered) و خطی (linear) باشند، تصاویر ضبطشده زنده (live capture images) یا محیطهای ترکیبی (composited environments) پر میشود.
- ↑ وضوح تراپیکسل (یک تریلیون پیکسل) به قدری بالاست که کاربردهای آن عمدتاً در زمینههای بسیار تخصصی مانند شبیهسازیهای علمی در نمایشگرهای گنبدی (Fulldome)، تحلیل تصاویر پزشکی بسیار بزرگ، یا پردازش حجم عظیمی از دادههای ماهوارهای (مانند تصاویر Landsat در طول زمان) مطرح میشود و هنوز تا رسیدن به کاربردهای عمومی فاصله زیادی دارد.
- ↑ چسباندن تصاویر یا دوختن تصویر (Image Stitching) فرایندی است که در آن، نرمافزار با تشخیص نقاط مشترک در عکسهای متعدد که همپوشانی دارند، آنها را به یکدیگر متصل کرده و تصویری یکپارچه و با زاویه دید وسیعتر (مانند پانوراما) یا با وضوح بسیار بالاتر ایجاد میکند. دقت در همترازی و ترکیب رنگ و نور برای ایجاد نتیجهای طبیعی و بدون نقص در این روش حیاتی است.
- ↑ فناوری نمایش قطعهقطعه (Tiled Display) و بزرگنمایی عمیق (Deep Zoom) به این دلیل برای تصاویر گیگاپیکسلی ضروری است که بارگذاری و پردازش کامل یک فایل چند گیگابایتی در حافظهٔ رایانه یا مرورگر، عملاً غیرممکن یا بسیار کند خواهد بود. این فناوریها با تقسیم تصویر به قطعات کوچک و بارگذاری هوشمندانهٔ فقط بخشهای مورد نیاز، امکان کاوش روان و تعاملی را فراهم میکنند.
جستارهای وابسته
[ویرایش]- فهرست عکسهایی با بالاترین وضوح (List of largest photographs)
- دیوارنمای وضوح بسیار بالا (Powerwall)
- سامانهٔ تصویربرداری گیگاپیکسلی از راه دور (Gigapan)
- پلتفرمِ هنری و فرهنگیِ گوگل (Google Arts & Culture)
- عکاسیِ واقعیت مجازی (VR photography)
- پروژهٔ گیگاپیکسل (Gigapxl Project)
- پیکسل (Pixel)
- نمایشگر LED
- دوربین دیجیتال
- تصویر دیجیتال
- بیتمپ
- مقیاسهای بزرگ و کوچک
- ۴کی (4K UHD)
- ۵کی (5K UHD)
- ۸کی (8K UHD)
- ۱۶کی (16K UHD)
- ۳۲کی (32K UHD)
- وضوح تصویر (Image resolution)
- نسبت تصویر (Aspect ratio)
- تلویزیون با محدوده دینامیکی بالا (HDR)
- اسکن پیشرونده (Progressive scan)
- ویدئوی درهمبافته (Interlaced video)
- واقعیت مجازی (Virtual reality)
- تلویزیون وضوحبالا (HDTV)
- تلویزیون وضوح بسیار بالا (UHDTV)
- کرهٔ مجتمع رفاهی ونیشین (Sphere)
- استاندارد های وضوح نمایشگر (Display resolution standards)
پانویس
[ویرایش]- ↑ «No. 24 - 2007: PS1 Camera Installed». web.archive.org. ۲۰۱۲-۱۲-۲۷. دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
- ↑ «Project Overview». web.archive.org. ۲۰۰۶-۰۴-۱۴. دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
- ↑ «Terapixel». Microsoft Research (به انگلیسی). دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
- ↑ «Spectrum WebScope: BigTIFF/BreastCancer225.tif». web.archive.org. ۲۰۱۴-۰۲-۲۸. دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
- ↑ "News". www.businesswire.com (به انگلیسی). Retrieved 2025-04-07.
- ↑ Gallagher، Sean (۲۰۱۳-۰۶-۱۰). «How Google built a 52-terapixel time-lapse portrait of Earth». Ars Technica (به انگلیسی). دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
- ↑ «World's First Terapixel Macro Image» (به انگلیسی). ۲۰۱۴-۰۸-۰۱. دریافتشده در ۲۰۲۵-۰۴-۰۷.
منابع
[ویرایش]پیوند به بیرون
[ویرایش]- دوربین گیگاپیکسلی توسعهیافته در دانشگاه دوک (Gigapixel camera developed at Duke University Archived) پرژهٔ بایگانی شده در ۲ فوریه ۲۰۱۴، در وِیبَک مَشین (Wayback Machine)
- ↑ "Gigapixel image". Wikipedia (به انگلیسی). 2024-09-17.