'पिक्चर एलिमेंट'

कृष्णधवल किंवा रंगीत चित्रं वा फोटो कम्प्युटरमध्ये कसे साठवायचे? त्यासाठी काय करायचं? ही प्रक्रिया कम्प्युटरमध्ये नेमकी कशा स्वरूपात होते? आजकाल घरोघरी 'पीसी' येऊ लागले असल्यानं हे तंत्रज्ञान नेमकं कसं असतं याचा मंत्र प्रत्येकानं जणून घ्यायला हवा.

कम्प्युटरमध्ये जसे आकडे आणि चिन्हं ० आणि १ च्या भाषेत बिटस्च्या रूपात साठवून ठेवता येतात, तशीच चित्रं किंवा फोटोसुध्दा येतात. समजा एका कृष्णधवल चित्रावर आपण एक जाळी ठेवली आहे.

आता आपल्याला त्या जाळीच्या प्रत्येक कप्प्यात काळे किंवा पांढरे ठिपके दिसतील. त्यातल्या काळ्या ठिपक्यांना ० आणि पांढऱ्या ठिपक्यांना १ असं म्हटलं तर साऱ्या चित्राला आपण ०-१ च्या भाषेत 'वाचू' शकू. मग पहिल्या रांगेत सगळ्यात डाव्या कप्प्यातून सुरुवात करून मग उजवीकडला पुढचा कप्पा, मग त्याच्या पुढचा असं करत पहिली रांग, मग तशीच दुसरी असं जर ते चित्र 'स्कॅन' केलं त्या चित्राचं ० आणि १ च्या स्वरूपात रूपांतर होईल. पण मग जाळीचा कप्पा मोठा असेल तर चित्रातले कप्पे आणि म्हणूनच बिटस् आणि म्हणून ते साठवण्यासाठी लागणारी मेमरी / डिस्क कमी लागेल. त्यामुळे एका मोठ्या कप्प्यात त्यात थोडा काळा अाणि थोडा पांढरा भाग असेल तर मग ठिपका काळा समजायचा की पांढरा?

हा प्रश्न सोडवण्यासाठी मग अगदी बारीक जाळी घेतात. त्यात खूपच कमी आकाराचे अनेक कप्पे असतात. इतके की प्रत्येक कप्प्यात फक्त काळा किंवा पांढराच ठिपका दिसेल. आता आपल्याला हे चित्र साठवायला खूपच जास्त बिटस् आणि त्यामुळे मेमरी आणि डिस्क लागेल. स्कॅनिंगच्या वेळी प्रत्येक रांगेत डावीकडून उजवीकडे अाणि पहिल्या रांगेपासून मग खाली खाली शेवटच्या रांगेत येताना प्रत्येक कप्प्यावर प्रकाश टाकतात. जर या कप्प्यात काळा ठिपका असेल तर तो प्रकाश शोषून घेतला जातो आणि जर पांढरा ठिपका असेल तर तो परावतिर्त होतो. मग परावतिर्त होणाऱ्या प्रकाशाच्या तीव्रतेवर तो 'काळा किंवा पांढरा' आहे हे समजायचं. आता जाळी खूप बारीक असल्यास प्रत्येक कप्प्यात फक्त काळा किंवा पांढराच ठिपका असेल, आणि त्यामुळे हे चित्र जास्त हुबेहूब साठवलं जाईल. आता हे चित्र आपण ० आणि १ च्या स्वरूपात डिस्कवर ठेऊ शकतो. जेव्हा मग पुन्हा हे चित्र छापायचं किंवा स्क्रीनवर बघायचं असेल तेव्हा ते चित्र डिस्कवरून मेमरीत आणायचं, आणि मग त्यातल्या ० अाणि १ या बिटस्वरून उलट प्रकारे काळा किंवा पांढरा ठिपका उमटवायचा, की झालं चित्र तयार! हे करायला अाणि या ठिपक्यांचं बिटस्मधे आणि उलट बिटस्मधून ठिपक्यांमध्ये रूपांतर करायला आपल्याला विशिष्ट हार्डवेअर लागतं. स्कॅनर किंवा डिजीटल कॅमेऱ्यात हेच हार्डवेअर असतं. यातल्या प्रत्येक कप्प्याला 'पिक्चर एलिमेंट' (पिक्सेल) असं म्हणतात. १९६५ साली 'फ्रेडरिक बिलींग्स्ले' नावाच्या माणसाने तो शब्द प्रथमच वापरलेला असला तरी त्याने तो 'कीथ मॅक्फालर्ड' नावाच्या दुसऱ्या माणसाकडून ऐकला होता. जितके 'पिक्सेल्स' जास्त तितकी कप्प्यांची संख्या जास्त आणि त्यांचा आकार कमी. यालाच 'रेझोल्यूशन' म्हणतात. जितकं 'रेझोल्यूशन' जास्त तितकं चित्र स्पष्ट. पण मग चित्र साठवायला तितकीच जास्त मेमरी लागते. आजकाल कॅमेऱ्यात हे 'रेझोल्यूशन' मेगॅपिक्सेल (= १० लाख पिक्सेल्स) मध्ये मोजतात.

पण हे झालं कृष्णधवल चित्रांचं. मग रंगांचं काय? रंगीत चित्रं, फोटो वगैरे साठवण्यासाठी एक सोपी युक्ती असते. कोणताही रंग मूळ तीन रंगांपासून बनलेला असतो. हे तीन रंग म्हणजे लाल (रेड - क्र), हिरवा (ग्रीन - त्न) आणि निळा (ब्ल्यू - क्च). हे तीन रंग (क्रत्नक्च) ज्या प्रमाणात मिसळू तसा नवा रंग तयार होतो. उदाहरणार्थ, काळा रंग अगदी फिका लाल, अगदी फिका हिरवा आणि अगदी फिका निळा मिळून बनतो. किंवा तपकिरी रंग मध्यम गडद लाल, फिका हिरवा आणि फिका निळा मिळून बनतो.

यामुळे, आता कुठल्याही चित्रासाठी किंवा फोटोसाठी आपण आपल्या अदृश्य जाळीतून बघत असताना हे तीन मूळ रंग किती तीव्रतेचे वा पातळीचे आहेत हे मोजून त्यांच्या छटा मोजल्या तर आपल्याला रंगीत चित्रं, फोटो वगैरे सुध्दा साठवता येतील. या मोजमापासाठीसुध्दा पुन्हा आपलं बिटस्चंच तत्व वापरायचं.

आजकाल रंगातले एवढे सूक्ष्म फरक अाणि त्यांच्या छटा दाखवण्यासाठी प्रत्येक रंगासाठी आठ बिटस् वापरतात. आपल्याला ००००००००, ०००००००१ ते ११११११११ अशा प्रत्येक रंगांच्या २५६ छटा दाखवता येतात. म्हणजे या तीन रंगांसाठी मिळून २४ बिटस्मध्ये लाल, हिरव्या आणि निळ्या रंगांच्या प्रत्येकी २५६ छटा रेप्रेझेंट करता येतात. आता आपल्या जाळीतला कुठलाही ठिपका बघितला की तो लाल, हिरवा आणि निळा यांच्या कुठल्या छटांच्या मिश्रणातून बनलेला आहे - म्हणजेच या तीनही रंगांचे प्रत्येकी ८ बिटस् कोणते - हे हार्डवेअरला बरोबर कळतं. त्यामुळे स्कॅनर किंवा डिजीटल कॅमेरा त्या ठिपक्यांकडे बघून त्यांचं २४ बिटस्मध्ये रूपांतर करतो.

ते मग मेमरीत किंवा डिस्कवर साठवून ठेवता येतात.

आपल्याला तो फोटो पुन: बघायचा किंवा छापायचा असेल तर त्या डिस्कवरून ते बिटस पुन: मेमरीत वाचून, त्या पिक्सेलसाठी असणाऱ्या चोवीस बिटस्कडे बघून त्याचे आठ आठचे तीन तुकडे पाडून त्याप्रमाण्ेा प्रत्येक (क्रत्नक्च) रंगांच्या छटा पाहिजेत त्या प्रमाणात मिसळून पाहिजे तो रंग तयार करून तो पडद्यावर किंवा कागदावर उमटवायचा याचं हार्डवेअर पुन्हा आपल्याकडे असतं.

कम्प्युटरच्या 'सीपीयू'चा वेग मोलाचा असल्यामुळे हे बिटस् मेमरीच्या 'फ्रेम बफर'मध्ये वाचणं, त्यावरून मग वेगवेगळे ठिपके स्क्रीन किंवा कागदावर उमटवणं यासाठी एक 'ग्राफिक्स को-प्रोसेसर' नावाचा लहान कम्प्युटर मुख्य 'सीपीयू'च्या वतीनं ही काम करतो... एखाद्या मॅनेजरच्या सेक्रेटरीप्रमाणे !