Tipi di pixel nell'imaging digitale

Fondamenti del pixel

Un pixel (elemento immagine) è l'unità indirizzabile più piccola in un'immagine digitale. I pixel sono disposti in una griglia 2D (raster). Ogni pixel memorizza dati di colore/intensità. Il tipo di pixel si riferisce al suo modello colore e profondità di bit.

Tipi di pixel primari per modello colore

1. Pixel RGB (Colore additivo — Display, Fotocamere)

• Tre canali: Rosso, Verde, Blu.
• Ogni canale tipicamente 8-bit (0–255), 10-bit, 12-bit, o 16-bit.
• 24-bit RGB = 16,7 milioni di colori. Standard per monitor, JPEG, sensori fotocamere (tramite filtro Bayer).
• Varianti: sRGB, Adobe RGB, ProPhoto RGB, DCI-P3 (spazi colore).

2. Pixel CMYK (Colore sottrattivo — Stampa)

• Quattro canali: Ciano, Magenta, Giallo, Nero (Key).
• Usato in stampa commerciale (offset, inkjet).
• Gamut più piccolo di RGB; conversione richiesta per la stampa.

3. Pixel in scala di grigi

• Singolo canale: solo intensità (0=nero, 255=bianco per 8-bit).
• Usato per immagini B&W, imaging medico, maschere, canali alfa.
• Può essere 8-bit, 16-bit, o floating-point.

4. Pixel indicizzati / palette

• Singolo valore = indice in una tabella di ricerca colore (CLUT/palette).
• Tipicamente 8-bit (max 256 colori). Usato in GIF, PNG-8, grafica vecchi giochi.
• Dimensione file ridotta; fedeltà colore limitata.

5. Pixel floating-point / High Dynamic Range

• Canali memorizzano valori floating-point 16-bit o 32-bit (non interi).
• Valori possono superare 1.0 (più luminosi del bianco display) e andare in negativo.
• Formati: OpenEXR, TIFF-FP, Radiance HDR. Usato in VFX, CGI, fotografia computazionale.

6. Pixel alfa (Trasparenza)

• Canale extra (RGBA, CMYKA, Scala grigi+Alfa) che memorizza opacità (0=trasparente, 1=opaco).
• Essenziale per compositing, layering, grafica web (PNG), overlay video.
• Premultiplied vs. straight alfa — influenza la matematica del blending.

Lato sensore: Photosites vs. Pixel

I sensori fotografici hanno photosites (pozzi sensibili alla luce), solitamente disposti in un motivo Bayer (RGGB). Ogni photosite cattura un colore. La demosaicing interpola pixel RGB completi da questo mosaico. Quindi un "sensore da 24MP" ha 24 milioni di photosites, producendo ~24 milioni di pixel RGB dopo l'elaborazione.

La profondità di bit è importante

• 8-bit: 256 livelli/canale (JPEG, la maggior parte dei display).
• 10-bit: 1024 livelli (HEIF, video HDR, alcuni RAW).
• 12/14-bit: 4096/16384 livelli (camera RAW).
• 16-bit integer/float: margine di modifica (TIFF, PSD, EXR).

Comprendere i tipi di pixel garantisce il flusso di lavoro corretto: RGB per schermo, CMYK per stampa, float per HDR/VFX, alfa per trasparenza.