सबपिक्सेल रेंडरिंग

सबपिक्सेल रेंडरिंग का उपयोग कंप्यूटर के डिस्प्ले के स्पष्ट रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के लिए किया जाता है। यह इस तथ्य का लाभ उठाता है कि रंगीन लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) या समान पर प्रत्येक पिक्सेल अलग-अलग स्थानों के साथ अलग-अलग लाल, हरे और नीले घटकों - उपपिक्सेल - से बना होता है, ताकि रंग भी छवि को अंतरिक्ष में स्थानांतरित करने का कारण बने।.

रंगीन डिस्प्ले पर एक एकल पिक्सेल कई उपपिक्सेल से बना होता है, आमतौर पर लाल, हरा, नीला (आरजीबी) के रूप में बाएं से दाएं तीन व्यवस्थित होते हैं। लूप जैसे छोटे आवर्धक कांच से देखने पर घटक आसानी से दिखाई देते हैं। आंख में तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा प्रकाशिकी और स्थानिक एकीकरण द्वारा धुंधला होने के कारण ये पिक्सेल घटक मानव आंख में एक ही रंग के रूप में दिखाई देते हैं। हालाँकि आँख स्थान के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसलिए, एक पिक्सेल के जीबी और दाईं ओर अगले वाले के आर को चालू करने से एक सफेद बिंदु उत्पन्न होगा लेकिन यह सफेद बिंदु के दाईं ओर एक पिक्सेल का 1/3 भाग दिखाई देगा जिसे आप आरजीबी से देखेंगे। पहले पिक्सेल का.

सबपिक्सल रेंडरिंग इसका लाभ उठाकर रेंडर की गई छवि का तीन गुना क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है, हालांकि सही रंग उत्पन्न करने के लिए इस छवि को धुंधला करना पड़ता है, यह सुनिश्चित करके कि लाल, हरे और नीले रंग की समान मात्रा चालू होती है जब कोई सबपिक्सल नहीं होता है प्रतिपादन किया जा रहा है.



सबपिक्सल रेंडरिंग के लिए सॉफ्टवेयर को सबपिक्सल का लेआउट जानने की आवश्यकता होती है। इसके गलत होने का सबसे आम कारण मॉनिटर है जिसे 90 (या 180) डिग्री घुमाया जा सकता है, हालांकि मॉनिटर उपपिक्सेल की अन्य व्यवस्था के साथ निर्मित होते हैं, जैसे कि बीजीआर या त्रिकोण में, या आरजीबीडब्ल्यू वर्गों जैसे 4 रंगों के साथ। ऐसे किसी भी डिस्प्ले पर गलत सबपिक्सल रेंडरिंग का परिणाम उससे भी बदतर होगा जब कोई सबपिक्सल रेंडरिंग बिल्कुल नहीं किया गया था (यह रंग कलाकृतियों का उत्पादन नहीं करेगा, लेकिन यह शोर किनारों का उत्पादन करेगा)।

कैथोड रे ट्यूब पर सबपिक्सल रेंडरिंग लगभग असंभव है। यह जानने की आवश्यकता होगी कि प्रत्येक पिक्सेल के लिए इलेक्ट्रॉन बीम सामान्य बीम स्टीयरिंग इलेक्ट्रॉनिक्स और मैग्नेट में भिन्नता की तुलना में कहीं अधिक सटीकता के साथ डिस्प्ले के एपर्चर ग्रिल से टकराता है।

एक बार डिस्प्ले का रिज़ॉल्यूशन इतना अधिक हो जाने पर उपपिक्सेल रेंडरिंग मदद नहीं करती है कि उपयोगकर्ता स्थिति परिवर्तन को नहीं समझ सकता है। इस कारण से, उच्च डीपीआई डिस्प्ले वाले डिवाइस सबपिक्सेल रेंडरिंग का उपयोग नहीं कर सकते हैं।

इतिहास और पेटेंट
आज उपयोग किए जाने वाले उपपिक्सेल रेंडरिंग की उत्पत्ति विवादास्पद बनी हुई है। Apple, फिर IBM और अंततः Microsoft ने विभिन्न उद्देश्यों के लिए कुछ तकनीकी अंतरों के साथ विभिन्न कार्यान्वयनों का पेटेंट कराया, जिनकी प्रौद्योगिकियों का उद्देश्य अलग-अलग था। आरजीबी स्ट्राइप लेआउट पर टेक्स्ट रेंडरिंग के लिए सबपिक्सल रेंडरिंग तकनीक पर माइक्रोसॉफ्ट के पास संयुक्त राज्य अमेरिका में कई सॉफ्टवेयर पेटेंट थे। पेटेंट 6,219,025, 6,239,783, 6,307,566, 6,225,973, 6,243,070, 6,393,145, 6,421,054, 6,282,327, 6,624,828 7 अक्टूबर 1998 और 7 अक्टूबर 19 के बीच दायर किए गए थे। 99, और 30 जुलाई, 2019 को समाप्त हो गया। फ्रीटाइप द्वारा विश्लेषण पेटेंट का संकेत है कि उपपिक्सेल रेंडरिंग का विचार पेटेंट द्वारा कवर नहीं किया गया है, बल्कि रंग को संतुलित करने के लिए अंतिम चरण के रूप में उपयोग किए जाने वाले वास्तविक फ़िल्टर द्वारा कवर किया गया है। माइक्रोसॉफ्ट का पेटेंट सबसे छोटे फिल्टर का वर्णन करता है जो प्रत्येक उपपिक्सेल मान को आर, जी और बी पिक्सल की समान मात्रा में वितरित करता है। कोई भी अन्य फ़िल्टर या तो धुंधला होगा या रंगीन कलाकृतियाँ प्रस्तुत करेगा।

पेटेंट क्रॉस-लाइसेंसिंग समझौते के कारण ऐप्पल मैक ओएस एक्स में इसका उपयोग करने में सक्षम था।

एप्पल II
कभी-कभी यह दावा किया जाता है (जैसे कि स्टीव गिब्सन (कंप्यूटर प्रोग्रामर) द्वारा) ) कि 1977 में पेश किया गया Apple II, अपने उच्च-रिज़ॉल्यूशन (280×192) ग्राफ़िक्स मोड में उपपिक्सेल रेंडरिंग के प्रारंभिक रूप का समर्थन करता है। हालाँकि, गिब्सन द्वारा वर्णित विधि को मशीन द्वारा रंग उत्पन्न करने के तरीके की एक सीमा के रूप में भी देखा जा सकता है, न कि रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए प्रोग्रामर द्वारा जानबूझकर उपयोग की जाने वाली तकनीक के रूप में।

डेविड टर्नर फ्रीटाइप प्रोजेक्ट ने आविष्कार के संबंध में गिब्सन के सिद्धांत की आलोचना की, कम से कम जहां तक ​​पेटेंट कानून का संबंध है, निम्नलिखित तरीके से: रिकॉर्ड के लिए, वोज्नियाक पेटेंट को स्पष्ट रूप से [माइक्रोसॉफ्ट] में संदर्भित किया गया है ], और इसके साथ टकराव से बचने के लिए दावों को सटीक रूप से लिखा गया है (जो आसान है, क्योंकि ऐप्पल II ने एमएस द्वारा दावा किए गए 'न्यूनतम 3' के बजाय केवल 2 उप-पिक्सेल का उपयोग किया था)। टर्नर आगे अपना दृष्टिकोण बताते हैं: "Under the current US regime, any minor improvement to a previous technique can be considered an 'invention' and 'protected' by a patent under the right circumstances (e.g. if it's not totally trivial), If [sic] we look at [Microsoft's ], we see that the Apple II Wozniak patent [] covering this machine's display technique is listed first in the [Microsoft] patents' citations. This shows that both Microsoft and the patent examiner who granted the patents were aware of this 'prior art'."

Apple II उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्क्रीन बफ़र में शामिल बाइट्स में सात दृश्यमान बिट्स (प्रत्येक सीधे एक पिक्सेल से संबंधित) और एक ध्वज बिट होता है जिसका उपयोग बैंगनी/हरे या नीले/नारंगी रंग सेट के बीच चयन करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक पिक्सेल, चूँकि इसे एक बिट द्वारा दर्शाया जाता है, या तो चालू या बंद होता है; रंग या चमक निर्दिष्ट करने के लिए पिक्सेल के भीतर कोई बिट नहीं हैं। इसके बजाय रंग को एनटीएससी रंग एन्कोडिंग योजना के एक दृश्य आर्टिफैक्ट के रूप में बनाया जाता है, जो क्षैतिज स्थिति द्वारा निर्धारित होता है: सम क्षैतिज निर्देशांक वाले पिक्सेल हमेशा बैंगनी (या नीले, यदि ध्वज बिट सेट है) होते हैं, और विषम पिक्सेल हमेशा हरे (या नारंगी) होते हैं।. एक-दूसरे के बगल में दो रोशनी वाले पिक्सेल हमेशा सफेद होते हैं, भले ही जोड़ी सम/विषम या विषम/सम हो, और ध्वज बिट के मूल्य की परवाह किए बिना। पूर्वगामी एक ओर ऐप्पल के वीडियो आउटपुट सर्किट के डिजिटल और एनालॉग व्यवहार के वास्तविक इंटरप्ले का एक अनुमान है, और दूसरी ओर वास्तविक एनटीएससी मॉनिटर के गुण हैं। हालाँकि, यह अनुमान उस समय के अधिकांश प्रोग्रामरों के मन में Apple के उच्च-रिज़ॉल्यूशन मोड के साथ काम करते समय आया होगा।

गिब्सन के उदाहरण का दावा है कि क्योंकि दो आसन्न बिट्स एक सफेद ब्लॉक बनाते हैं, वास्तव में प्रति पिक्सेल दो बिट्स होते हैं: एक जो पिक्सेल के बैंगनी बाएं आधे हिस्से को सक्रिय करता है, और दूसरा जो पिक्सेल के हरे दाएं आधे हिस्से को सक्रिय करता है। यदि प्रोग्रामर इसके बजाय एक पिक्सेल के हरे दाएं आधे हिस्से और अगले पिक्सेल के बैंगनी बाएं आधे हिस्से को सक्रिय करता है, तो परिणाम एक सफेद ब्लॉक होता है जो दाईं ओर 1/2 पिक्सेल होता है, जो वास्तव में उपपिक्सेल रेंडरिंग का एक उदाहरण है। हालाँकि, यह स्पष्ट नहीं है कि Apple II के किसी प्रोग्रामर ने बिट्स के जोड़े को पिक्सेल के रूप में माना है या नहीं - प्रत्येक बिट को पिक्सेल कहने के बजाय। जबकि गिब्सन के पेज पर Apple II के आविष्कारक स्टीव वोज़्निएक के उद्धरण से यह प्रतीत होता है कि पुराने Apple II ग्राफिक्स प्रोग्रामर नियमित रूप से सबपिक्सेल रेंडरिंग का उपयोग करते थे, यह मामला बनाना मुश्किल है कि उनमें से कई ने सोचा कि वे ऐसे शब्दों में क्या कर रहे थे।

प्रत्येक बाइट में फ़्लैग बिट पिक्सेल को आधी पिक्सेल-चौड़ाई से दाईं ओर स्थानांतरित करके रंग को प्रभावित करता है। इस आधे-पिक्सेल बदलाव का उपयोग कुछ ग्राफ़िक्स सॉफ़्टवेयर द्वारा किया गया था, जैसे एचआरसीजी (हाई-रिज़ॉल्यूशन कैरेक्टर जेनरेटर), एक ऐप्पल उपयोगिता जो विकर्णों को सुचारू करने के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन ग्राफ़िक्स मोड का उपयोग करके टेक्स्ट प्रदर्शित करती थी। (कई Apple II उपयोगकर्ताओं के पास मोनोक्रोम डिस्प्ले थे, या मोनोक्रोम डिस्प्ले की उम्मीद करने वाले सॉफ़्टवेयर को चलाते समय उन्होंने अपने रंग डिस्प्ले पर संतृप्ति को कम कर दिया था, इसलिए यह तकनीक उपयोगी थी।) हालांकि यह व्यक्तिगत रूप से उपपिक्सेल को संबोधित करने का एक तरीका प्रदान नहीं करता था, लेकिन इसने पोजिशनिंग की अनुमति दी थी भिन्नात्मक पिक्सेल स्थानों पर पिक्सेल की संख्या, और इस प्रकार इसे उपपिक्सेल रेंडरिंग का एक रूप माना जा सकता है। हालाँकि, यह तकनीक एलसीडी सबपिक्सेल रेंडरिंग से संबंधित नहीं है जैसा कि इस लेख में बताया गया है।

आईबीएम
आईबीएम का यू.एस. पेटेंट #5341153 - फाइल किया गया: 1988-06-13, बहुरंगा छवि प्रदर्शित करने की विधि और उपकरण इनमें से कुछ तकनीकों को कवर कर सकते हैं।

क्लियरटाइप
माइक्रोसॉफ्ट ने 1998 में COMDEX में स्पष्ट प्रकार  नामक अपनी सबपिक्सेल रेंडरिंग तकनीक की घोषणा की। माइक्रोसॉफ्ट ने मई 2000 में एक पेपर प्रकाशित किया, पैटर्न वाले डिस्प्ले के लिए विस्थापित फ़िल्टरिंग, क्लियरटाइप के पीछे फ़िल्टरिंग का वर्णन किया। इसके बाद इसे Windows XP में उपलब्ध कराया गया, लेकिन Windows Vista तक यह डिफ़ॉल्ट रूप से सक्रिय नहीं था। (हालाँकि, Windows XP OEM डिफ़ॉल्ट सेटिंग को बदल सकते थे और उन्होंने बदला भी।)

फ्रीटाइप
फ्रीटाइप, एक्स विंडो सिस्टम पर अधिकांश मौजूदा सॉफ़्टवेयर द्वारा उपयोग की जाने वाली लाइब्रेरी में दो ओपन-सोर्स लाइसेंस कार्यान्वयन शामिल हैं। मूल कार्यान्वयन क्लियरटाइप एंटीएलियासिंग फिल्टर का उपयोग करता है और निम्नलिखित नोटिस देता है: सबपिक्सेल रेंडरिंग के लिए माइक्रोसॉफ्ट की क्लियरटाइप तकनीक का रंग फ़िल्टरिंग एल्गोरिदम पेटेंट द्वारा कवर किया गया है; इस कारण से FreeType में संबंधित कोड डिफ़ॉल्ट रूप से अक्षम है। ध्यान दें कि उपपिक्सेल प्रतिपादन स्वयं पूर्व कला है; इस प्रकार भिन्न रंग फ़िल्टर का उपयोग करने से Microsoft के पेटेंट दावों को आसानी से टाला जा सकता है।

फ्रीटाइप विभिन्न प्रकार के रंग फिल्टर प्रदान करता है। संस्करण 2.6.2 के बाद से, डिफ़ॉल्ट फ़िल्टर हल्का है, एक फ़िल्टर जो सामान्यीकृत (मान 1 तक का योग) और रंग-संतुलित (रिज़ॉल्यूशन की कीमत पर रंग के किनारों को हटा देता है) दोनों है। रेफरी>

संस्करण 2.8.1 के बाद से, एक दूसरा कार्यान्वयन मौजूद है, जिसे हार्मनी कहा जाता है, जो रिज़ॉल्यूशन ट्रिपलिंग और फ़िल्टरिंग की क्लियरटाइप तकनीकों का सहारा लिए बिना उच्च गुणवत्ता वाले एलसीडी-अनुकूलित आउटपुट प्रदान करता है। यह डिफ़ॉल्ट रूप से सक्षम विधि है. इस पद्धति का उपयोग करते समय, ग्लिफ़ रूपरेखा को स्थानांतरित करने के बाद प्रत्येक रंग चैनल अलग से उत्पन्न होता है, इस तथ्य पर ध्यान केंद्रित करते हुए कि एलसीडी पैनल पर रंग ग्रिड एक तिहाई पिक्सेल द्वारा स्थानांतरित किए जाते हैं। यह आउटपुट हल्के 3-टैप फ़िल्टर के साथ ClearType से अप्रभेद्य है। रेफरी> चूंकि हार्मनी विधि को अतिरिक्त फ़िल्टरिंग की आवश्यकता नहीं है, इसलिए यह क्लियरटाइप पेटेंट द्वारा कवर नहीं किया गया है।

सबएलसीडी
सबएलसीडी एक अन्य ओपन-सोर्स सबपिक्सेल रेंडरिंग विधि है जो मौजूदा पेटेंट का उल्लंघन नहीं करने का दावा करती है, और पेटेंट रहित रहने का वादा करती है। यह 2-पिक्सेल उपपिक्सेल रेंडरिंग का उपयोग करता है, जहां G एक उपपिक्सेल है, और Microsoft पेटेंट से बचने के लिए, दो आसन्न पिक्सेल के R और B को एक बैंगनी उपपिक्सेल में संयोजित किया गया है। इसमें दो उपपिक्सेल की अधिक समान अनुमानित चमक, कुछ हद तक आसान पावर-ऑफ-2 गणित और एक तेज फिल्टर का दावा किया गया लाभ भी है। हालाँकि यह परिणामी रिज़ॉल्यूशन का केवल दो-तिहाई ही उत्पन्न करता है।

हालाँकि, डेविड टर्नर को सबएलसीडी के लेखक के दावों पर संदेह था: दुर्भाग्य से, मैं, फ्रीटाइप लेखक के रूप में, उनके उत्साह को साझा नहीं करता हूँ। इसका कारण वास्तव में पहले वर्णित [माइक्रोसॉफ्ट द्वारा] बहुत अस्पष्ट पेटेंट दावे हैं। मेरे लिए, इस बात की नगण्य (भले ही छोटी) संभावना है कि ये दावे SubLCD तकनीक को भी कवर करते हैं। यदि हम व्यापक पेटेंट दावों को अमान्य कर सकें तो स्थिति संभवतः भिन्न होगी, लेकिन वर्तमान में ऐसा नहीं है।

कूल टाइप
Adobe Systems ने CoolType नाम से अपना स्वयं का उपपिक्सेल रेंडरर बनाया, जिससे उन्हें विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टमों: Windows, MacOS, Linux आदि में दस्तावेज़ों को एक ही तरह से प्रदर्शित करने की अनुमति मिली। जब इसे वर्ष 2001 के आसपास लॉन्च किया गया था, तो CoolType ने Microsoft के ClearType की तुलना में फ़ॉन्ट की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन किया, जो उस समय ट्रू टाइप फ़ॉन्ट तक ही सीमित था, जबकि एडोब के कूलटाइप ने पोस्टस्क्रिप्ट फ़ॉन्ट (और उनके ओपन टाइप समकक्ष भी) का समर्थन किया था।

Mac OS X == Mac OS हालाँकि, रेटिना डिस्प्ले के आने के बाद इसे हटा दिया गया था। माइक्रोसॉफ्ट के कार्यान्वयन के विपरीत, जो सुपाठ्यता को अधिकतम करने के लिए ग्रिड (फ़ॉन्ट संकेत) को कसकर फिट करने का पक्ष लेता है, ऐप्पल का कार्यान्वयन उनके डिजाइनर द्वारा निर्धारित ग्लिफ़ के आकार को प्राथमिकता देता है।

पेनटाइल
1992 से शुरू करके, कैंडिस एच. ब्राउन इलियट ने उपपिक्सेल रेंडरिंग और उपन्यास लेआउट, पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार पिक्सेल लेआउट पर शोध किया, जिसने रंगीन फ्लैट-पैनल डिस्प्ले के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के लिए उपपिक्सेल प्रतिपादन एल्गोरिथ्म के साथ मिलकर काम किया। 2000 में, उन्होंने इन लेआउट और सबपिक्सेल रेंडरिंग एल्गोरिदम का व्यावसायीकरण करने के लिए क्लेयरवॉयंटे, इंक. की सह-स्थापना की। 2008 में, SAMSUNG  ने क्लेयरवोयंटे को खरीदा और साथ ही एक नई कंपनी, नोवॉयन्स, इंक. को वित्त पोषित किया, जिसमें अधिकांश तकनीकी कर्मचारियों को बरकरार रखा, जिसमें सुश्री ब्राउन इलियट सीईओ थीं। सबपिक्सेल रेंडरिंग तकनीक के साथ, छवि के पुनर्निर्माण के लिए स्वतंत्र रूप से संबोधित किए जा सकने वाले बिंदुओं की संख्या बढ़ जाती है। जब हरे उपपिक्सेल कंधों का पुनर्निर्माण कर रहे हैं, तो लाल उपपिक्सेल चोटियों के पास पुनर्निर्माण कर रहे हैं और इसके विपरीत। टेक्स्ट फ़ॉन्ट के लिए, पता क्षमता बढ़ाने से फ़ॉन्ट डिज़ाइनर को स्थानिक आवृत्तियों और चरणों का उपयोग करने की अनुमति मिलती है जो ध्यान देने योग्य विकृतियाँ पैदा करतीं यदि इसे संपूर्ण पिक्सेल रेंडर किया गया होता। सुधार सबसे अधिक इटैलिक फ़ॉन्ट्स पर देखा गया है जो प्रत्येक पंक्ति पर अलग-अलग चरण प्रदर्शित करते हैं। मोइरे पैटर्न | मोइरे विरूपण में यह कमी पारंपरिक आरजीबी स्ट्राइप पैनल पर उपपिक्सेल रेंडर किए गए फ़ॉन्ट का प्राथमिक लाभ है।

हालाँकि उपपिक्सेल रेंडरिंग से डिस्प्ले पर पुनर्निर्माण बिंदुओं की संख्या बढ़ जाती है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि उच्च रिज़ॉल्यूशन, उच्च स्थानिक आवृत्तियाँ, अधिक रेखाएँ और स्थान, रंग उपपिक्सेल की दी गई व्यवस्था पर प्रदर्शित किए जा सकते हैं। एक घटना तब घटित होती है जब स्थानिक आवृत्ति को नाइक्विस्ट-शैनन नमूना प्रमेय से पूरे पिक्सेल नाइक्विस्ट सीमा से आगे बढ़ा दिया जाता है: रंगीन अलियासिंग (रंग फ्रिंज) रंग उपपिक्सेल व्यवस्था पर दिए गए अभिविन्यास में उच्च स्थानिक आवृत्तियों के साथ दिखाई दे सकता है।

सामान्य आरजीबी स्ट्राइप्स लेआउट के साथ उदाहरण
उदाहरण के लिए, RGB स्ट्राइप पैनल पर विचार करें:

डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू         = लाल है डब्लूडब्लूडब्लूडब्लूडब्लू         = हरा समझ गया WWWWWWWWW कहाँ  = नीला जैसे कि WWWWWWW = सफेद डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू डब्लू

नीचे नाइक्विस्ट सीमा पर काली और सफेद रेखाओं का एक उदाहरण दिखाया गया है, लेकिन एक तिरछे कोण पर, प्रत्येक पंक्ति में एक अलग चरण का उपयोग करने के लिए उपपिक्सेल रेंडरिंग का लाभ उठाते हुए:

_________ WWW___WWW___WWW___         = लाल _________ _WWW___WWW___WWW__ है         = हरा _________समझा __WWW___WWW___WWW_ कहाँ  = नीला _________ जैसे ___WWW___WWW___WWW _ = काला __________ ____WWW___WWW___WW W = सफ़ेद

जब पारंपरिक संपूर्ण पिक्सेल नाइक्विस्ट सीमा पार हो जाती है, तो रंगीन अलियासिंग का एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है:

________            ________          = लाल     = पीला ________    है      ________          = हरा   = सियान ________ महसूस किया  ________  कहाँ   = नीला    = मैजेंटा ________    जैसा      ________ _=काला ________            ________

यह मामला आरजीबी स्ट्राइप आर्किटेक्चर पर प्रति चक्र चार उपपिक्सेल पर ऊर्ध्वाधर काली और सफेद रेखाओं को रखने के प्रयास का परिणाम दिखाता है। कोई भी देख सकता है कि रेखाएँ सफेद होने के बजाय रंगीन हैं। बाईं ओर से शुरू करते हुए, पहली पंक्ति लाल को हरे रंग के साथ मिलाकर एक पीले रंग की रेखा बनाती है। दूसरी पंक्ति हरे रंग को नीले रंग के साथ मिलाकर पेस्टल सियान रंग की रेखा बनाती है। तीसरी रेखा नीले रंग को लाल रंग के साथ मिलाकर एक मैजेंटा रंग की रेखा बनाती है। फिर रंग दोहराते हैं: पीला, सियान और मैजेंटा। यह दर्शाता है कि प्रति चार उपपिक्सेल पर एक चक्र की स्थानिक आवृत्ति बहुत अधिक है। इससे भी अधिक उच्च स्थानिक आवृत्ति पर जाने का प्रयास, जैसे कि प्रति तीन उपपिक्सेल में एक चक्र, के परिणामस्वरूप एक ही ठोस रंग प्राप्त होगा।

कुछ एलसीडी उपपिक्सेल के बीच की सीमाओं की तुलना में पिक्सेल के बीच की सीमाओं को थोड़ा बड़ा करके अंतर-पिक्सेल रंग मिश्रण प्रभाव की भरपाई करते हैं। फिर, उपरोक्त उदाहरण में, ऐसे एलसीडी के दर्शक को एक मैजेंटा लाइन के बजाय एक लाल रेखा के निकट दिखाई देने वाली एक नीली रेखा दिखाई देगी।

आरबीजी-जीबीआर वैकल्पिक धारियों लेआउट के साथ उदाहरण
रंगीन अलियासिंग के बिना उच्च वास्तविक रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देने के लिए नवीन उपपिक्सेल लेआउट विकसित किए गए हैं। यहां लेआउट के पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार के एक सदस्य को दिखाया गया है। नीचे दिखाया गया एक उदाहरण है कि कैसे रंग उपपिक्सेल की व्यवस्था में एक साधारण परिवर्तन क्षैतिज दिशा में उच्च सीमा की अनुमति दे सकता है:



इस मामले में, नीली धारियों के साथ लाल और हरे रंग का बिसात पैटर्न बनाने के लिए प्रत्येक पंक्ति में लाल और हरे क्रम को आपस में बदल दिया जाता है। ध्यान दें कि ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन को दोगुना करने के लिए ऊर्ध्वाधर उपपिक्सेल को आधे लंबवत में विभाजित किया जा सकता है। वर्तमान एलसीडी पैनल पहले से ही प्रत्येक ऊर्ध्वाधर उपपिक्सेल को रोशन करने के लिए पहले से ही दो रंगीन एलईडी (लंबवत रूप से संरेखित और समान चमक प्रदर्शित करते हैं, नीचे ज़ूम की गई छवियां देखें) का उपयोग करते हैं। यह लेआउट लेआउट के पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार में से एक है। समान संख्या में काली-सफ़ेद रेखाएँ प्रदर्शित करते समय, नीले उपपिक्सेल को आधी चमक b पर सेट किया जाता है:

______ ______ ______ ______ ______ ______

ध्यान दें कि चालू होने वाले प्रत्येक कॉलम में पूर्ण चमक पर लाल और हरे उपपिक्सेल और इसे सफेद में संतुलित करने के लिए आधे मूल्य पर नीले उपपिक्सेल शामिल होते हैं। अब, कोई रंगीन अलियासिंग के बिना प्रति तीन उपपिक्सेल पर एक चक्र तक काली और सफेद रेखाएं प्रदर्शित कर सकता है, जो कि उससे दोगुनी है धारी वास्तुकला.

आरबीजी-जीबीआर वैकल्पिक लेआउट के गैर-धारीदार वेरिएंट
पिछले लेआउट के वेरिएंट को क्लेयरवॉयंटे/नोवॉयंस द्वारा प्रस्तावित किया गया है (और सैमसंग द्वारा प्रदर्शित किया गया है) लेआउट के पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार के सदस्यों के रूप में विशेष रूप से उपपिक्सेल रेंडरिंग दक्षता के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उदाहरण के लिए, दोहरे दृश्यमान क्षैतिज रिज़ॉल्यूशन का लाभ उठाते हुए, परिभाषा को अधिक आइसोट्रोपिक बनाने के लिए ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन को दोगुना किया जा सकता है। हालाँकि इससे पिक्सेल का एपर्चर कम हो जाएगा, जिससे कंट्रास्ट कम होगा। एक बेहतर विकल्प इस तथ्य का उपयोग करता है कि नीले उपपिक्सेल वे हैं जो दृश्य तीव्रता में सबसे कम योगदान देते हैं, ताकि वे आंख द्वारा कम सटीक रूप से स्थित हों। फिर नीले उपपिक्सेल को एक पिक्सेल वर्ग के केंद्र में एक हीरे के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, और शेष पिक्सेल सतह को छोटे आकार के साथ लाल और हरे उपपिक्सेल के चेकर बोर्ड के रूप में चार भागों में विभाजित किया जाता है। इस संस्करण के साथ छवियों को प्रस्तुत करने में पहले की तरह ही तकनीक का उपयोग किया जा सकता है, सिवाय इसके कि अब एक निकट-आइसोट्रोपिक ज्यामिति है जो समान ज्यामितीय गुणों के साथ क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों का समर्थन करती है, जो एलसीडी पैनल पर समान छवि विवरण प्रदर्शित करने के लिए लेआउट को आदर्श बनाती है। घुमाया जा सकता है.

दोगुना ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दृश्य रिज़ॉल्यूशन, उपपिक्सेल (उनके इलेक्ट्रॉनिक इंटरकनेक्शन के लिए) के बीच समान पृथक्करण दूरी के साथ, उनके एपर्चर (लगभग 33%) को बढ़ाने के लिए उपपिक्सेल घनत्व को लगभग 33% तक कम करने में सक्षम बनाता है। यह लगभग 50% बिजली अपव्यय को कम करने में भी सक्षम बनाता है, सफेद/काले कंट्रास्ट में लगभग 50% की वृद्धि होती है, और फिर भी दृश्य-पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन लगभग 33% (यानी 96 डीपीआई के बजाय लगभग 125 डीपीआई) तक बढ़ाया जाता है, लेकिन इसके साथ समान प्रदर्शित सतह के लिए उपपिक्सेल की कुल संख्या का केवल आधा।

चेकर्ड आरजी-बीडब्ल्यू लेआउट
एक अन्य संस्करण, जिसे RGBW क्वाड कहा जाता है, प्रति पिक्सेल 4 उपपिक्सेल के साथ एक चेकरबोर्ड का उपयोग करता है। यह एक सफेद उपपिक्सेल जोड़ता है, या अधिक विशेष रूप से, कंट्रास्ट बढ़ाने और सफेद पिक्सल को रोशन करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करने के लिए बायर फ़िल्टर पैटर्न के हरे उपपिक्सेल में से एक को एक सफेद उपपिक्सेल से बदल देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि क्लासिक आरजीबी धारीदार पैनलों में रंग फिल्टर पैनल को रोशन करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुल सफेद रोशनी का 65% से अधिक अवशोषित करते हैं। चूंकि प्रत्येक उपपिक्सेल एक पतली आयत के बजाय एक वर्ग है, इससे दोनों अक्षों के साथ समान औसत उपपिक्सेल घनत्व और समान पिक्सेल घनत्व के साथ एपर्चर भी बढ़ जाता है। चूँकि क्षैतिज घनत्व कम हो जाता है और ऊर्ध्वाधर घनत्व समान रहता है (समान वर्ग पिक्सेल घनत्व के लिए), अधिक कुशल होने के कारण, क्लासिक आरजीबी या बीजीआर पैनलों की तुलना में कंट्रास्ट बनाए रखते हुए पिक्सेल घनत्व को लगभग 33% तक बढ़ाना संभव हो जाता है। प्रकाश का उपयोग और रंग फिल्टर द्वारा अवशोषण का स्तर कम होना।

क्लासिक आरजीबी या बीजीआर धारीदार पैनलों के समान रंगीन फ्रिंज बनाए बिना रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए सबपिक्सेल रेंडरिंग का उपयोग करना संभव नहीं है। हालाँकि, बढ़ा हुआ रिज़ॉल्यूशन इसकी भरपाई करता है, और 'रंग-तटस्थ' सफेद उपपिक्सेल की उपस्थिति से उनका प्रभावी दृश्य रंग भी कम हो जाता है।

हालाँकि, यह लेआउट कम रंग पृथक्करण की कीमत पर, ग्रेज़ के बेहतर प्रतिपादन की अनुमति देता है। यह मानवीय दृष्टि और आधुनिक एचडीटीवी प्रसारण और ब्लू - रे डिस्क में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक छवि और वीडियो संपीड़न प्रारूपों (जैसे जेपीईजी और एमपीईजी) के अनुरूप है।

फिर भी एक अन्य संस्करण, उपपिक्सेल लेआउट के पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार के लिए एक सदस्य, हर दूसरी पंक्ति में उपपिक्सेल क्रम RGBW / BWRG के बीच वैकल्पिक होता है। यह सबपिक्सेल रेंडरिंग को रंगीन अलियासिंग के बिना रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने की अनुमति देता है। पहले की तरह, सफेद उपपिक्सेल का उपयोग करके बढ़ा हुआ संप्रेषण उच्च उपपिक्सेल घनत्व की अनुमति देता है, लेकिन इस मामले में, उपपिक्सेल रेंडरिंग के लाभों के कारण प्रदर्शित रिज़ॉल्यूशन और भी अधिक है:

मेंमेंमें मेंमेंमें मेंमेंमें मेंमेंमें ___ _W____W___W__ ___ _W____W___W__

दृश्य रिज़ॉल्यूशन बनाम पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन और सॉफ़्टवेयर अनुकूलता
इस प्रकार, सभी लेआउट समान नहीं बनाए गए हैं। प्रत्येक विशेष लेआउट में एक अलग 'विज़ुअल रिज़ॉल्यूशन' हो सकता है: मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फ़ंक्शन (MTFL), जिसे उच्चतम संख्या में काली और सफेद रेखाओं के रूप में परिभाषित किया गया है, जिन्हें दृश्य रंगीन अलियासिंग के बिना एक साथ प्रस्तुत किया जा सकता है।

हालाँकि, ऐसे वैकल्पिक लेआउट अभी भी विंडोज़, मैक ओएस एक्स और लिनक्स में उपयोग किए जाने वाले सबपिक्सेल रेंडरिंग फ़ॉन्ट एल्गोरिदम के साथ संगत नहीं हैं। ये वर्तमान में केवल आरजीबी या बीजीआर क्षैतिज धारीदार उपपिक्सेल लेआउट का समर्थन करते हैं (घुमाया हुआ मॉनिटर उपपिक्सेल रेंडरिंग विंडोज या मैक ओएस एक्स पर समर्थित नहीं है, लेकिन अधिकांश डेस्कटॉप वातावरणों के लिए लिनक्स पर समर्थित है)। हालाँकि, पेनटाइल मैट्रिक्स डिस्प्ले में एक अंतर्निहित सबपिक्सेल रेंडरिंग इंजन होता है जो पारंपरिक आरजीबी डेटा सेट को लेआउट में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जो पारंपरिक लेआउट डिस्प्ले के साथ प्लग-एंड-प्ले संगतता प्रदान करता है। भविष्य में नए डिस्प्ले मॉडल प्रस्तावित किए जाने चाहिए जो मॉनिटर ड्राइवरों को पूर्ण पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन से अलग अपने दृश्य रिज़ॉल्यूशन और प्रत्येक रंग विमान के लिए दृश्य उपपिक्सेल की सापेक्ष स्थिति ऑफसेट, साथ ही सफेद तीव्रता में उनके संबंधित योगदान को निर्दिष्ट करने की अनुमति दें। ऐसे मॉनिटर ड्राइवर रेंडरर्स को प्रत्येक रंग विमान के मानों की सही गणना करने के लिए अपने ज्यामिति रूपांतरण मैट्रिक्स को सही ढंग से समायोजित करने की अनुमति देंगे, और सबसे कम रंगीन अलियासिंग के साथ उपपिक्सेल रेंडरिंग का लाभ उठाएंगे।

उदाहरण
नीचे दी गई तस्वीरें कैनन पॉवरशॉट A470 डिजिटल कैमरे से 'सुपर मैक्रो' मोड और 4.0× डिजिटल ज़ूम का उपयोग करके ली गई थीं। उपयोग की गई स्क्रीन Lenovo  G550 लैपटॉप में एकीकृत थी। ध्यान दें कि डिस्प्ले में RGB पिक्सल हैं। डिस्प्ले सभी चार पैटर्न में मौजूद हैं, क्षैतिज आरजीबी/बीजीआर और ऊर्ध्वाधर आरजीबी/बीजीआर, लेकिन क्षैतिज आरजीबी सबसे आम है।

इसके अलावा, उपपिक्सेल रेंडरिंग का लाभ उठाने के लिए विशेष रूप से कई रंग उपपिक्सेल पैटर्न विकसित किए गए हैं। इनमें से सबसे प्रसिद्ध पैटर्न का पेनटाइल मैट्रिक्स परिवार है।

नीचे दी गई समग्र तस्वीरें तुलना के लिए फ़ॉन्ट प्रतिपादन की तीन विधियाँ दिखाती हैं। ऊपर से: मोनोक्रोम; पारंपरिक (संपूर्ण पिक्सेल) स्थानिक एंटी-अलियासिंग; उपपिक्सेल प्रतिपादन.

 File:Subpixel rendering LCD photo 3e composite.jpg|लोअर केस ई File:Subpixel Rendering LCD photo 3is composite.jpg|निचला मामला है File:Subpixel rendering LCD photo 3w composite.jpg|लोअर केस डब्ल्यू   के साथ प्रस्तुत किया गया File:Subpixel e.png|लोअर केस ई File:Subpixel is.png|निचला मामला है File:Subpixel w.png|लोअर केस डब्ल्यू   File:LCD RGB Subpixel-Accurate Gradient.png| उपपिक्सेल सटीक ढाल। 

यह भी देखें

 * कूल टाइप
 * फ़ॉन्ट रेखापुंजीकरण
 * केल कारक
 * उप-पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन

बाहरी संबंध

 * Former IBM researcher Ron Feigenblatt's remarks on Microsoft ClearType
 * John Daggett's Subpixel Explorer —requires Firefox to display properly
 * Texts Rasterization Exposures Article from the Anti-Grain Geometry Project.
 * http://jankautz.com/publications/SubpixelCGF13.pdf
 * http://www.cahk.hk/innovationforum/subpixel_rendering.pdf
 * http://www.cahk.hk/innovationforum/subpixel_rendering.pdf

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