Das Wort Pixel stammt ebenfalls, wie viele andere Begriffe der CCD-Terminologie, aus dem englischen Sprachraum. Pixel ist ein Kunstwort, entstanden aus den Wörten Picture element.
Ein Einzelpixel eines CCD-Chips oder CCD-Arrays ist ein einzelnes Bildelement mit einer bestimmten geometrischen Abmessung (meist quadratisch). Die Pixel sind in horizontalen und vertikalen Zeilen und Spalten angeordnet. Alle zusammen ergeben dann das CCD-Array.
Das Pixel ist - primitiv ausgedrückt - ein elektronisches Halbleiterbauteil, welches auftreffende Lichtquanten aufsummiert (also sammeln) und in eine adäquate elektrische Ladung umwandelt. Die elektrische Ladung wird nach dem Ende der Belichtung einer Auswerteelektronik zugeführt, die der Höhe der elektrischen Ladung eine entsprechende Helligkeit zuordnet (genauer einen bestimmten Grauwert). Da die Auswerteelektronik die geometrische Position des Pixel im Array "kennt" wird die Graustufe natürlich einer bestimmten Position innerhalb des Bildes zugeordnet.
Dabei ist von der Auswerteelektronik abhängig, in wieviel verschiedene Graustufen die elektrische Ladung gewandelt werden kann (siehe auch Glossar - Begriff Bittiefe).
Der Vergleich ist alt, aber immer noch sehr einsichtig. Stellen Sie sich das Pixel als Wassereimer vor. Stellen Sie viele solcher Wassereimer geometrisch ausgerichtet auf einer großen Fläche vor. Lassen Sie es regnen. Nach einer Stunde beispielsweise gehen Sie daran und leeren nacheinander jeden Eimer in ein Meßgefäß und messen die darin befindliche Wassermenge. Auch daraus könnten Sie ein Bild erstellen, nämlich eine Karte der Regenverteilung über die Fläche, auf der die Eimer aufgestellt waren.
Der Begriff gesättigtes Pixel
Das Pixel kann nur eine begrenzte Anzahl Photonen in Elektronen umwndeln. Ist diese Grenze erreicht, fließen überschüssige Elektronen auf die Nachbarpixel über oder werden über ein Sperrgitter abgeleitet (siehe auch Glossar - Begriff Blooming). Im englischen Sprachgebrauch nennt man das saturated Pixel (gesättigt).
Oder um beim Beispiel der obigen Wassereimer zu bleiben, ist der Eimer voll läuft er über. das folgende Bild zeigt die Messkurve zweier Sterne im Vergleich. Im linken Beispiel sind die Pixel nicht gesättigt, im rechten Beispiel dagegen schon, deutlich erkennbar am "Plateau" der Messkurve. Für solche saturierten Pixel ist z.B. keine Helligkeitsmessung von Sternen nicht mehr möglich.
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