Dlaczego jednostka rozmiaru obrazu nie jest Pixel²?


79

Jeśli obliczysz powierzchnię prostokąta, wystarczy pomnożyć wysokość i szerokość i odzyskać jednostkę do kwadratu. Przykład: 5 cm * 10 cm = 50 cm²

W przeciwieństwie do tego, obliczając rozmiar obrazu, mnożymy również wysokość i szerokość, ale zwracamy jednostkę - Piksel - dokładnie tak, jak była to jednostka wysokości i szerokości przed pomnożeniem. Przykład: Rzeczywiście obliczasz: 3840 pikseli * 2160 pikseli = 8294400 pikseli

Oczekiwałbym: 3840 pikseli * 2160 pikseli = 8294400 pikseli²

Dlaczego jednostka pomnożona w pikselach nie jest podniesiona do kwadratu?


Komentarze nie są przeznaczone do rozszerzonej dyskusji; ta rozmowa została przeniesiona do czatu .
DW

1
@JLRishe Proszę nie zamieszczać odpowiedzi jako komentarzy, szczególnie gdy punkt, który poruszasz, został już uwzględniony w istniejących odpowiedziach. Pytanie chroniono właśnie, aby zapobiec tego rodzaju powtórzeniom.
David Richerby

Odpowiedzi:


2

Szerokość obrazu jest mierzona w dyskretnej 2-wymiarowej przestrzeni.

Obraz ma 3840 pikseli. Oznacza to, że istnieje poziome pasmo 3840 pikseli (każdy z nich to dwuwymiarowe obszary), które przecinają przestrzeń. Nie używamy pikseli jako jednostki miary - w rzeczywistości liczymy rzeczy zwane pikselami.

Kiedy mierzymy jego wysokość, mierzymy 2160 pikseli w pionowym paśmie na górze obrazu. Znowu piksel nie jest jednostką miary, liczy się to.

Jeśli weźmiesz siatkę rzeczy o szerokości 3840 i wysokości 2160, otrzymasz 3840 * 2160. To się liczy.

Możemy również opisać obraz jako szerokość 3840 pikseli i szerokość 2160 pikseli i zmodyfikować te odległości . Wtedy otrzymalibyśmy obszar 3840 * 2160 (szerokość_pikseli * wysokość_pikseli). To jest obliczenie powierzchni.

pixel_width*pixel_height = pixel_areaZdarza się, że mają tę samą wartość liczbową, ponieważ i X pikseli ma powierzchnię X pixel_area.

Różnica między tymi obliczeniami pojawia się, gdy masz piksele nie kwadratowe i obracasz. Coś o szerokości 10 pikseli szerokości obróconej o 90 stopni może nie mieć wysokości 10 pikseli wysokości. Jednocześnie obrót powinien zachować obszar (do zaokrąglenia).

Stosunek szerokości do wysokości piksela nazywa się jego proporcją. CRT często miały efektywny współczynnik proporcji 1,11, jeśli dobrze pamiętam.


227

Ponieważ „piksel” nie jest jednostką miary: jest obiektem. Tak więc, podobnie jak ściana o szerokości 30 cegieł na 10 cegieł zawiera 300 cegieł (nie kwadratów), obraz o szerokości 30 pikseli na 10 pikseli zawiera 300 pikseli (nie kwadratów pikseli).


19
„Piksel” jest w rzeczywistości często używany jako wymienna jednostka miary. Najbardziej znanym przykładem jest CSS. Analiza wymiarowa nie odgrywa żadnej roli w tych aplikacjach, ale gdyby tak się stało, prawdopodobnie rzeczywiście (musielibyśmy) użyć pixel².
Konrad Rudolph

15
piksel jest już miarą obszaru (jak akr lub boisko do piłki nożnej). Jest zdefiniowany przez najmniejszy kontrolowany obszar wyświetlacza. Ten obszar jest mały na monitorze i może być duży na tablicy. Załóżmy, że piksel ma szerokość 2 mm i wysokość 1 mm -> piksel = 2 mm ^ 2 Ekran 800 x 600 to 800 * 2 mm * 600 * 1 mm 960000 mm ^ 2, ale zawsze 460000 pikseli
Joachim Weiß

8
Powiedziałbym, że nie jest to jednowymiarowa jednostka miary. Każdy obiekt może być używany jako jednostka miary dla wielkości we własnym wymiarze lub niższej. Piksele są dwuwymiarowe, więc możemy go wykorzystać do zliczenia obszarów (ale także długości, skracając „tak długo, jak boki 1080 pikseli”).
Raphael

20
Londyński autobus jest również popularną jednostką szerokości, wysokości, długości i objętości, ale nikt nigdy nie mówiłby o sześciennym autobusie.
Michael Kay

4
@MichaelKay Waga zamiast objętości. Objętość mierzona jest na basenach olimpijskich. :-P
David Richerby

125

Mam inną odpowiedź od innych ludzi: piksel jest prawidłowa jednostka dla obszarów, a zrobić trzeba analizę wymiarową. Rozbieżność polega na tym, że piksel w „3840 pikselach szerokości” nie jest tą samą jednostką, co piksel w „wyświetlaczu ma 8294400 pikseli”. Zamiast tego „piksel” jest skrótem w języku naturalnym dla różnych jednostek w różnych czasach i potrzeba pewnego kontekstu i oceny, aby odpowiednio rozwinąć skrót.

Skrócona forma to „szerokość 3840 pikseli x wysokość 2160 pikseli = wysokość bazillionowych obszarów pikseli” (a jeden „obszar pikseli” jest definitywnie równy „szerokości piksela * wysokości pikseli” dla pikseli prostokątnych).

Uwaga: często zakłada się, że szerokość i wysokość pikseli są równe (jak w dyskusji CSS w drugiej odpowiedzi), a nawet bez tego założenia powyższe zakłada, że ​​piksele są prostokątne - i te założenia są często, ale nie zawsze prawdziwe!


17
W rzeczywistości jednostką szerokości i wysokości jest √ piksel , pomnożenie razem daje liczbę pikseli : o)
Will Crawford,

26
@WillCrawford Wpadłeś w założenie, że piksele są kwadratowe! W przeciwnym razie nie chcesz pierwiastka kwadratowego . =)
Daniel Wagner

17
Piksele nie są odległością ani obszarem jako takim. To dyskretne obiekty.
Shufflepants

5
Szkoda, że ​​jest to tak mocno docenione, gdy jest po prostu złe. Piksel to pojedynczy, nierozwiązywalny element próbkowanego obrazu. Nie więcej nie mniej. Fakt, że piksele realizowane fizycznie, takie jak elementy LCD lub paski kolorów CRT, mają powierzchnię lub równoważny kąt bryły obrazu, jest drugorzędne. Kiedy wyświetlacz ma piksele K * J, cały wyświetlacz ma tyle pikseli, ale (jeszcze) nie wiesz nic o jego fizycznych wymiarach. (tak, tak, obrazy są dwuwymiarowe, więc piksele muszą mieć dwa wymiary, chyba że interesuje Cię Peano Curves)
Carl Witthoft

6
@CarlWitthoft Nie jestem pewien, czy dokładnie rozumiem, z którą częścią mojej proponowanej odpowiedzi się nie zgadzasz. Często występują różne współczynniki konwersji między jednostkami; np. jeśli mam 100 $, ile mam euro? Nie wiem, dopóki nie pójdę ich wymienić - dziś i jutro może być inaczej. To samo dotyczy wymiarów w pikselach i wymiarów fizycznych: to prawda, że ​​nie wiem, ile cali kwadratowych to piksel, ale rozsądnie jest mówić o tym, ile pikseli mam. Zresztą żadna część tej odpowiedzi nie omawia wymiarów fizycznych, więc jaki konflikt został wywołany przez twoje wypowiedzi?
Daniel Wagner

44

Piksel jest już dwuwymiarowym obiektem

W twoim przykładzie podajesz centymetry jako kontrastujący przykład. Centymetry to jednostka długości, która z natury jest jednowymiarowym pomiarem. Podczas pomiaru obszarów musimy mówić o centymetrach kwadratowych , które definiują jednostkę jako dwuwymiarowy czworokąt z kątami prostymi i bokami o równej długości = 1 cm. Omawiając objętość, mówimy następnie o centymetrach sześciennych , które definiują jednostkę jako trójwymiarowy, sześcioboczny pryzmat z kwadratami na boki, długość każdej strony = 1 cm.

Ponieważ piksel jest pojęciem abstrakcyjnym, a nie ścisłą jednostką miary, ma sens, aby istniał wyłącznie jako obiekt dwuwymiarowy. Kiedy mierzysz coś w rodzaju rozdzielczości ekranu, możesz wziąć pod uwagę, że pomiar obejmuje domniemane szerokości pikseli . np .: 1920 pikseli szerokości x 1280 pikseli szerokości

Co ciekawe, istnieje trójwymiarowy piksel, zwany wokseli , który jest definiowany jako trójwymiarowy pryzmat z pikselem dla każdej twarzy.

@KlaymenDK Świetnie się spisało, że piksele są tak abstrakcyjne i wrażliwe na kontekst, że niekoniecznie są kwadratowe. To przesuwa ich klasę dalej od „jednostki miary” do terytorium „liczby obiektów”.


11
Naprawdę uważam, że to autorytatywna odpowiedź: piksele są dwuwymiarowe. Zauważ też, że historycznie i obecnie piksele nie zawsze są kwadratowe - lub nawet identyczne na poziomie jednostki (na przykład PenTile wyświetla zamazane to, czym tak naprawdę jest pojedynczy piksel).
KlaymenDK

2
piksele nie są „abstrakcyjnym pojęciem”, są obiektem fizycznym. Centymetry i inne jednostki miary są pojęciem abstrakcyjnym.
Stephen Ostermiller

3
@StephenOstermiller to jest niepoprawne. Centymetry mają ustaloną fizyczną definicję jako 1/100 części metra. Licznik jest definiowany jako długość drogi przebytej przez światło w próżni w 1/299,792,458 sekundy. Pierwotnie miał on reprezentować 1/10 000 części odległości między biegunem północnym a równikiem, ale trudno było to zmierzyć. Dla kontrastu, piksele na moim bieżącym ekranie mają zarówno inny rozmiar ORAZ kształt jak piksele w moim telefonie. Oprogramowanie interpretuje je, a sprzęt renderuje je do lokalnego środowiska. Centymetry są standardem fizycznym, piksele są abstrakcyjne.
Skoddie

3
„Fizyczny” oznacza coś, co faktycznie można zobaczyć. To nie znaczy „standard”. Bardziej dokładne byłoby powiedzenie „Ponieważ piksele różnią się rozmiarem i nie są ścisłą jednostką miary ...”
Stephen Ostermiller

3
@StephenOstermiller To jest problem semantyki. Deweloper oprogramowania często interpretuje piksel jako bardziej abstrakcyjny niż centymetr, ponieważ jego pomiar jest znany, a drugi zmienia się w zależności od urządzenia. Prawidłowe użycie verbage tutaj będzie się różnić w zależności od perspektywy danej osoby, a ja napisałem odpowiedź z własnej.
Skoddie

16

Jak powiedzieli inni, to dlatego, że piksel jest obiektem. Jeśli chcesz myśleć o tym w kategoriach jednostek, równanie jest technicznie 3840 pixel-heights * 2160 pixel-widths = 8294400 pixels(gdzie możesz myśleć o pikselach jako 1 pixel-height * 1 pixel-width)


5
Myślę, że najlepsza jest analogia „ceglanego muru” - nikt nie używa cegieł K * J ^ 2 do budowy ściany :-)
Carl Witthoft

@CarlWitthoft to prawda i zgadzam się, że analogia jest lepsza, ale jeśli ktoś jest nastawiony na myślenie w kategoriach jednostek, pomocne jest uświadomienie sobie, że „wysokość 10 pikseli” jest naprawdę skrótem od czegoś w rodzaju10*(1 pixel-height)
reffu

12

Piksele to jednostki słabo wpisane. Podobnie jak 1może być wymuszony na liczbę całkowitą, zmiennoprzecinkową lub łańcuch w słabo typowanym języku, „ piksel ” jest wymuszany na dowolną jednostkę, która ma sens w kontekście.

Gdybyśmy mocniej wpisali jednostkę, prawdopodobnie mielibyśmy kilka:

  1. szerokość w pikselach;

  2. wysokość w pikselach;

  3. piksel po przekątnej; i

  4. obszar pikseli.

[obszar pikseli]=[strona pikselowa]2),

Chodzi o to, że jeśli mówimy o rozmiarze obrazu, to „ piksel ” ma być przymuszany do obszaru pikseli , a nie strony pikseli .

Uwaga: Piksele to jednostki

Jednostka jest dosłownie wszystko używamy do wyrażenia jakiegoś rodzaju pomiarów. Jasne piksele to obiekty, ale i inne jednostki - nie ma w tym konfliktu. Na przykład w USA nadal mierzymy długości w stopach .

Obiektowe jednostki miary były historyczną normą, więc nie ma nic niezwykłego w tym, że piksele są jednostkami zdefiniowanymi przez obiekt. Po prostu istnieją oczywiste braki w takich definicjach, więc w najnowszej historii podjęto wysiłki w zakresie standaryzacji. Na przykład stopy są teraz bardziej formalnie zdefiniowane niż długość stopy danej osoby.

To powiedziawszy, to samo dzieje się z jednostką pikseli :

Pikseli niezależny od urządzenia (również niezależne od gęstości pikseli , dip , DP ) jest fizyczna jednostka pomiaru oparte na układzie współrzędnych, która odbyła się za pomocą komputera i stanowi poboru piksela do zastosowania w aplikacji pracującym systemem przekształca do fizycznych pikseli.

- „Piksel niezależny od urządzenia” , Wikipedia


1
Ale stopa (używana do pomiaru liniowego) nie jest przedmiotem! Definiuje się go jako ułamek metra, a metr jest definiowany w kategoriach długości fali światła. W Wielkiej Brytanii stopa została oficjalnie zdefiniowana w odniesieniu do paska odniesienia od ponad tysiąca lat, a dowolne długości rzeczywistych stóp oparte były na przybliżeniu; podobnie starożytni Grecy określali stopę niezależnie od rzeczywistych stóp.
David Richerby

1
@DavidRicherby Zostały one ponownie zdefiniowane pod względem prędkości światła w próżni (długość fali światła jest różna, np. Światło niebieskie ma inną długość fali niż światło czerwone), ale pierwotne definicje były oparte tylko na zastosowaniu. Ludzie musieli wyrażać długości na długo przed nowoczesną standaryzacją, aby rzeczy można było wyrazić w kategoriach części ciała, tempa, wspólnych obiektów, takich jak ziarna jęczmienia (aby pobrać losową definicję „ cala ” z Wikipedii) itp. Jednostki miary i obiekty zliczające nie są osobnymi pojęciami; samo pojęcie „ długości ” jest w zasadzie połączeniem rzeczy.
Nat

@DavidRicherby Hah Sprawdziłem Wikipedię; masz rację, oni zdefiniowali „ metr ” w kategoriach określonego rodzaju długości fali światła od 1960 do 1983 roku! Naprawdę fajnie jest czytać o historii tych rzeczy.
Nat

Właściwie to przez pomyłkę miałem na myśli obecną definicję! Myliłem to z drugim, który jest zdefiniowany jako stała liczba cykli o określonej częstotliwości światła. W każdym razie ogólny punkt jest następujący: miernik jest zdefiniowany w kategoriach pewnej właściwości światła.
David Richerby

6

Możesz spojrzeć na to w inny sposób:

3840pxsdozanljanmi×2160sdozanljanmi=8294400px.

Tj. Traktuj piksele jako obiekty dwuwymiarowe, podobnie jak cegły w ścianie, i po prostu policz je wzdłuż szerokości i wysokości wyświetlacza.


Jaki nowy wgląd dodaje ta odpowiedź, czego jeszcze nie powiedziano? Wiele odpowiedzi już zauważyło, że piksele to pojedyncze obiekty, najczęściej już o wymiarze 2.
Dyskretna jaszczurka

4
Prostota: dodaje skanline jako jednostkę, która nadal ładnie gra z analizą wymiarową.
Ruslan

Myślałem, że bit skanline dodał nowe, istotne i przydatne informacje. Ma to dla mnie znacznie większy sens niż analogia do ceglanego muru.
roomoutside

3

Piksel na ekranie jest jak blok w twoim mieście. Nie mów kocham domy na tej miasta block² ponieważ blok jest z definicji samego placu, a nie z boku placu.


2

Piksele to dyskretna jednostka, dla której chcesz poznać liczbę. Praktycznie przypomina to liczenie ziemniaków w kilku workach. Użyj drugiej długości jako liczby zwykłej, więc np. 1600 * 900 pikseli, ale nie 1600 pikseli * 900 pikseli. Pozostawienie jednej liczby bez jednostki daje liczbę pikseli zgodnie z oczekiwaniami (zamiast kwadratu w pikselach) i jest matematycznie poprawna.


1

Technicznie piksel nie jest jednostką miary. W projekcie optycznym piksele są mierzone w radianach. W fotogrametrii, szczególnie podczas wykonywania orientacji wewnętrznej, piksele są mierzone w milimetrach. Na przykład, jeśli masz czujnik z 5 mikronowymi pikselami i mówisz o linii pikseli o szerokości 1000, piksele te nie mają szerokości 5 mm na wysokość 1 mm lub 0 mm. Mają 0,005 mm wysokości. Piksele są z natury dwuwymiarowe. Po uwzględnieniu informacji tonalnych piksele są w rzeczywistości trójwymiarowe. Piksele 4, 5 lub 6 wymiarów są oczywiście wokselami. W dziedzinie hiperstaków każdy n-ty wymiar jest zdefiniowany i może rozkładać się na składowe piksele na dowolnej wielkości.

Aby pomyśleć o tym bardziej konkretnie (przeznaczona gra słów), jeśli masz ścianę z bloków żużlowych, a bloki mają wymiary 9 x 18 cali, wówczas ściana z bloków 10x10 będzie miała wymiary 90 x 180 cali lub szerokość 10 bloków i wysokość 10 bloków. Podejrzewam, że gdybyś miał ścianę blokową 1000 x 1000, możesz powiedzieć, że masz megablok, ale wtedy potrzebna byłaby debata base2 / base10.

Podsumowując, te wymiary pikseli mogą być wygodnymi liczbami całkowitymi, gdy są przechowywane w pliku obrazu, ale w świecie rzeczywistym pojedynczy piksel może mieć dowolną liczbę wymiarów większą niż 2 i mieć rozmiary o dowolnej precyzji.


-2

Dzieje się tak, gdy mnożymy jednostki. Piksel nie jest jednostką. Możesz to zrobić za pomocą pikseli na cal itp., Ale nie samego piksela.


-2

Oprócz istniejących (poprawnych) odpowiedzi, jeśli weźmiesz pod uwagę piksel jako obiekt (mikroskopowy) i zmierzysz ich liczbę (np. W czujniku), jedną możliwą jednostką z punktu widzenia SI i fizyki byłby kret . Jednak rozmiar urządzenia jest bardzo niepraktyczny, obecne rozdzielczości są dalekie od takiej ilości i nie ma związku z chemią, więc używanie moli byłoby raczej bezcelowe (poza humorystycznym użyciem).

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.