Russell Kirsch: Pixel Pioneer y el padre de la imagen digital
Es cierto lo que dicen: nunca se sabe lo que puede hacer hasta que lo intenta. Russell Kirsch, quien desarrolló el primer escáner de imágenes digitales y luego inventó el píxel, era un firme creyente en este axioma. Y si Russell nunca intentó representar una imagen de su hijo de tres meses en una computadora en 1957, podría leer La-Tecnologia impreso ahora. El trabajo de Russell sentó las bases de los algoritmos y los métodos de almacenamiento que hacen que la imagen digital sea lo que es hoy.
Russell lee la última impresión de SEAC. Imagen de TechSpot
Russell A. Kirsch nació el 20 de junio de 1929 en la ciudad de Nueva York, hijo de inmigrantes rusos y húngaros. Recibió una educación considerable, comenzando en Bronx High School of Science. Luego obtuvo una licenciatura en ingeniería eléctrica de NYU, una maestría de Harvard y asistió a la American University y al MIT.
En 1951, Russell comenzó a trabajar para la Oficina Nacional de Estándares, ahora conocida como Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología (NIST). Pasó casi 50 años en NIST y comenzó a trabajar con una de las primeras computadoras programables en Estados Unidos conocida como SEAC (Computadora Automatizada de Estándares del Este). Esta computadora del tamaño de una cámara construida en 1950 fue desarrollada como una solución temporal para que la Oficina del Censo la investigara (PDF).
Standards Eastern Automatic Computer (SEAC) fue la primera computadora programable en los Estados Unidos. Crédito: NIST a través de Wikimedia
Al igual que las otras computadoras de la época, SEAC hablaba el lenguaje de las tarjetas de truco, la memoria de mercurio y el almacenamiento de cables. A Russell Kirsch y su equipo se les dio la tarea de encontrar una manera de insertar datos de imagen en la máquina sin procesamiento previo. Debido a que se suponía que la computadora era temporal, su uso no estaba tan estrictamente controlado como otras computadoras. Aunque funcionaba las 24 horas del día, los 7 días de la semana y se usaba ampliamente, SEAC era más accesible que otras computadoras, lo que daba tiempo para la experimentación con sangre. NIST terminó manteniendo SEAC durante los siguientes trece años, hasta 1963.
El empujador de píxeles original
Esta foto del hijo de Russell Walden es la primera imagen digital. Dominio público a través de Wikimedia
El término "píxel" es una discrepancia abreviada de elemento de imagen. Técnicamente hablando, los píxeles son la unidad de longitud para imágenes digitales. Los píxeles son bloques de construcción para cualquier cosa visible en la pantalla de una computadora, por lo que son como los primeros párpados direccionables.
En 1957, Russell trajo una foto de su hijo Walden, que se convertiría en la primera fotografía digital (PDF). Montó la foto en un escáner de tambor giratorio que tenía un motor en un extremo y un disco estroboscópico en el otro. El tambor estaba conectado a un tubo de electrones fotomultiplicador que giraba alrededor de un tornillo de avance. Los multiplicadores de fotos se utilizan para detectar niveles de luz muy bajos.
Mientras el tambor giraba lentamente, un multiplicador de fotos se movía hacia adelante y hacia atrás, escaneando la imagen a través de un orificio de visualización cuadrado en la pared de una caja. El tubo digitalizó la imagen transmitiendo unos y ceros a SEAC, que describió lo que vio a través del orificio de visualización cuadrado: 1 para el blanco y 0 para el negro. La imagen digital de Walden es de 76 x 76 píxeles, que era el máximo permitido por SEAC.
Píxeles de forma variable
Si Russell Kirsch se arrepintió, es que proyectó píxeles cuadrados. Hace diez años, a la edad de 81 años, se puso a trabajar en varios píxeles con la esperanza de mejorar el futuro de la imagen digital. Escribió un programa LISP para explorar la idea y simuló píxeles triangulares y rectangulares usando un conjunto de píxeles cuadrados de 6 × 6 para cada uno.
Geometrías de píxeles alternativas. Imagen de Cloudseed Films
En el siguiente video, Russell analiza la idea y demuestra que los píxeles variables hacen una mejor imagen con más información que los píxeles cuadrados y con significativamente menos píxeles en general. Se requiere algún cálculo, ya que los pares de píxeles de triángulos y rectángulos deben seleccionarse, rotarse y mezclarse cuidadosamente para representar mejor la imagen, pero la calidad de la imagen ciertamente vale la pena el esfuerzo. A continuación se muestra un video de Russell discutiendo el hardware de SEAC.
Russell se retiró del NIST en 2001 y se mudó a Portland, Oregon. A partir de 2012, se le podía encontrar en la cafetería ocasional, hablando de tecnología con cualquier persona que pudiera contratar. Desafortunadamente, Russell desarrolló Alzheimer y murió de complicaciones el 11 de agosto de 2020. Tenía 91 años.
Duane Craps dice:
Nunca he oído hablar del almacenamiento de cables. Supongo que los armarios de la izquierda con los bucles bajados eran el almacenamiento de cables, donde un bucle de cable magnético actuaba como una larga memoria de diapositivas.
echodelta dice:
La reverberación es básicamente una fuente. Transductores de banda magnética en los extremos. Esas cosas que cuelgan en la foto son memorias de cinta magnética en un bucle infinito. No muy diferente de los primeros modelos de Echoplex. Comenzó si se atascaban.
Hartl dice:
SEAC utilizó líneas de retardo de mercurio acústico como memoria principal y cable de grabación (tecnología de la máquina de dictado) como almacenamiento a largo plazo.
Clayton Wrobel dice:
https://en.wikipedia.org/wiki/Delay_line_memory
Ulo dice:
Un píxel realmente no tiene forma, porque por sí solo no tiene sentido. Por ejemplo, para resolver un punto, es necesario tener un contraste entre un área oscura y una brillante, lo que ya implica más de un píxel. Para representar cualquier forma, necesita un montón de puntos y un montón de píxeles, por lo que el píxel en sí no tiene una forma significativa. El píxel como mosaico cuadrado es solo un artefacto de la pantalla de la computadora; no es lo que realmente representa el píxel, sino simplemente una representación de un píxel.
Lo que tiene un píxel es distribución y densidad. Cuando colocas los píxeles en una cuadrícula cuadrada, obtienes píxeles "cuadrados", pero también pueden distorsionarse con un desplazamiento de 1/2 fila entre sí, o tener diferentes tamaños, o tener una distribución y tamaño aleatorios como en una película. Foto.
Por eso es un poco extraño hablar de píxeles variables. Claro, puede interpretarlos de esa manera, pero lo que realmente está haciendo es simplemente cambiar la distribución inferior de píxeles para capturar mejor la forma de interés. Si comienza con una cuadrícula cuadrada, básicamente crea un mapa de desplazamiento para cada píxel para cambiarlos un poco "torpemente" de una manera óptima para esa imagen en particular, y luego vuelve a crear ese desplazamiento en una pantalla que es capaz de una resolución mucho mejor. De esa manera, puede aumentar ligeramente la densidad de información cerca de los bordes y reducirla en áreas que no tienen detalles interesantes. Esto le permite utilizar menos píxeles para obtener la misma fidelidad de imagen general.
Solo que eso es JPEG y similares en cierto sentido. Los fotografían y los separan en bloques de 8 × 8 o 16 × 16 píxeles y representan el contenido de cada bloque como un valor de desplazamiento promedio y una distribución que se desvía de ese desplazamiento, por lo que se obtiene un gradiente en una dirección, o un punto en la medio, y así sucesivamente. Puede pensar en ello como si cada uno de estos bloques fuera en realidad un solo píxel, que solo contiene información adicional sobre dónde se relaciona la intensidad y el valor de color de ese píxel con su ubicación en la cuadrícula de píxeles más grande.
Ulo dice:
Si alguien quiere probar la idea, sugiero tomar una foto de alta resolución y reinterpretarla como una cuadrícula hexagonal de puntos, donde en lugar de tratar cada punto como un área discreta, los tratas como una distribución de peso alrededor de ese punto, de modo que el La suma de los valores en puntos equidistantes se convierte en el promedio de sus valores. Para cualquier ubicación o área arbitraria por encima de esa cuadrícula, tome los valores de puntos más cercanos que sean válidos allí y calcule su promedio.
Cuando visualiza una imagen así codificada en un monitor de cuadrícula de píxeles cuadrados, puede escalarla hacia arriba y hacia abajo a varios tamaños y nunca debería estar "pixelada", solo más o menos borrosa. Para mostrarlo, coloca un píxel cuadrado en la cuadrícula y calcula el promedio de todos los puntos de datos que tienen influencia dentro del cuadrado. Si es muy inteligente, puede hacer una representación de subpíxeles dando más o menos énfasis a los puntos izquierdo, medio y derecho mientras calcula cada canal de color.
Anónimo dice:
Los píxeles son cuadrados, hombre. Míralos.
Ulo dice:
Me repito: "El píxel como mosaico cuadrado es solo un artefacto de la pantalla de la computadora; no es lo que realmente representa el píxel, sino simplemente una representación de un píxel".
Los monitores CRT anteriores no tenían píxeles cuadrados. En cambio, la máscara de apertura proyectaba tres puntos en un patrón triangular y, según el paralelismo del haz y la resolución de la pantalla, se usaron uno o muchos patrones triangulares para representar un píxel.
En realidad, un píxel no era cuadrado sino un poco borroso. El hábito moderno de mirar los juegos "retro" completamente bloqueados no es una representación precisa de la tecnología de pantalla anterior.
Comedias dice:
Estas historias de "Primer xyz ..." a menudo parecen ser afirmaciones algo confusas. El fax (y más tarde el radio fax) existe desde la década de 1840. Entonces, parecería que este artículo trata sobre la primera creación de una estructura de Image Element (Pixel) almacenada digitalmente. ¿Es ese el quid de la afirmación?
Gregg Eshelman dice:
Estos sistemas eran analógicos y no tenían almacenamiento.
Comedias dice:
Entonces, ¿estoy en lo cierto? Pidiendo un amigo.
Nefrid dice:
No del todo, esos sistemas eran analógicos, no digitales. Se transmitieron de una manera muy similar a la forma en que se transmiten ahora la televisión analógica o la televisión lenta.
Los sistemas de fax digital no aparecieron en el mercado hasta la década de 1960, e incluso hoy los sistemas de fax analógicos siguen funcionando.
Sin embargo, el diferenciador clave son las imágenes * digitales *. Similar a las cámaras analógicas digitales avanzadas de hace más de cien años.
Rex dice:
No, no "leeríamos La-Tecnologia impreso ahora". Si Russell Kirsch no hubiera tenido esta idea, alguien más lo habría hecho. El puntillismo se remonta a 1886, por lo que realmente no es nada nuevo.
Gregg Eshelman dice:
El bordado de punto de cruz se ve exactamente como los gráficos de computadora antiguos.
Ren dice:
Consideraría "AP Wirephoto" (facsímil) como fotografía "digital", y eso se hizo años antes de 1957.
HaD tenía una historia sobre ellos hace mucho tiempo.Mike Szczys dice:
¿Pensé que wirephoto es analógico? Básicamente una grabación de sonido que se puede insertar en una impresora.
Ulo dice:
Era.
Pero Hellschreiber de la década de 1920 es digital. Usó una cuadrícula de píxeles de 7 × 7 para enviar señales por líneas telefónicas o radio a una cámara impresora en el receptor.
https://la-tecnologia.com/2015/12/30/messages-from-hell-human-signal-processing/
Ulo dice:
Ese fue el caso, pero el Lightshreber inventado en la década de 1920 era digital, enviando imágenes de caracteres 7 × 7 a una impresora de máquina de escribir como una de las primeras máquinas de fax.
Nefrid dice:
El Hellschrieber, sin embargo, no era digital, era electromecánico. La grabación / descifrado de telégrafos fue un precursor de la imagen digital eficaz, pero no eran dispositivos digitales.
Ken Verhaegen dice:
Hacer. En breve; de hecho, escribió un algoritmo de compresión que contiene 6 * 6 u 8 * 8 cuadrículas de píxeles, cada cuadrícula tiene la representación más cercana de subconjuntos de colores, separados en 2 "mitades" de píxeles en una forma determinada, transformados en 1 de 4 rotaciones, y cada mitad de esos "grupos de píxeles" / redes con un color asignado junto a sus redes de píxeles vecinas.
Esto no es físicamente posible con la densidad actual (por ejemplo, píxeles "rotativos" / cuadrículas de píxeles) - en mi humilde opinión
En principio, sigue siendo solo cuadrículas de 4 * 4, 6 * 6 u 8 * 8 píxeles.Además, cuando dice que necesita menos píxeles, me parece que se olvidó de contar los que están dentro de la cuadrícula o ... se olvidó de que cada cuadrícula ahora tiene 2 colores; por lo que tiene al menos 2 píxeles "con formato incorrecto".
Puedo imaginar que tener un panel con más píxeles en la misma superficie necesitará mucha menos potencia de procesamiento detrás.
En lugar de tener que asignar rotación y forma + 2 colores a una cuadrícula de x por x, píxeles fijos ..Sin embargo, mucho respeto por el chico.
Al menos trató de romper su propio estándar.Ninguno dice:
"A partir de 2012, se le podía encontrar en un café ocasional, hablando de tecnología con cualquier persona con la que pudiera interactuar".
Me gustaría conocer un lugar cercano donde pudiera tratar con esas personas. Personas que generalmente piensan más profundamente sobre problemas y preguntas, y que también tienen ideas interesantes.Tal intercambio sería el paraíso.
Comedias dice:
Es más como el profesor Periwinkle tendiendo una emboscada a los clientes desprevenidos. https://www.imdb.com/title/tt0506597/
O tal vez el Marinero Antiguo.
Gerald dice:
En el video, dice que la resolución de su primer escaneo es 176 × 176, no 76 × 76.
Douglas Snyder dice:
De hecho, algunas técnicas modernas de compresión textil utilizan una forma de píxel, más o menos. ETC2, BC7 y ASTC pueden usar dos o más secciones para definir una forma dentro de un bloque de píxeles de 4 × 4 que se puede considerar como una forma de píxel con una resolución de 1/4. cada una de las dos mitades de las particiones utiliza un color o una línea de color independientes que se pueden considerar como dos colores de píxeles con una resolución de 1/4.
zomb1986 dice:
Dibujé su foto en https://pixelanarchy.online
