Чому одиниця розміру зображення не є Pixel²?


79

Якщо обчислити площу прямокутника, ви просто помножите висоту і ширину і повернете одиницю в квадрат. Приклад: 5см * 10см = 50см²

На відміну від цього, якщо ви обчислите розмір зображення, ви також помножите висоту і ширину, але ви отримаєте назад одиницю - Pixel - так само, як це була одиниця висоти і ширини перед множенням. Приклад. Насправді ви обчислюєте такий: 3840 пікселів * 2160 пікселів = 8294400 пікселів

Що я б очікував: 3840 пікселів * 2160 пікселів = 8294400 пікселів²

Чому це одиниця при множенні пікселів не квадратна?


Коментарі не для розширеного обговорення; ця розмова переміщена до чату .
DW

1
@JLRishe Будь ласка, не публікуйте відповіді як коментарі, особливо коли точка, яку ви піднімаєте, вже охоплена існуючими відповідями. Питання було захищене саме для запобігання такого роду повторень.
Девід Річербі,

Відповіді:


2

Ширина зображення вимірюється в дискретному двовимірному просторі.

Зображення становить 3840 пікселів. Це означає, що існує горизонтальна смуга з 3840 пікселів (що є кожними двома розмірними областями), які перетинають простір. Ми не використовуємо піксель як одиницю вимірювання - ми фактично рахуємо речі, які називаються пікселями.

Коли ми вимірюємо висоту, ми вимірюємо 2160 пікселів у вертикальній смузі до верхньої частини зображення. Знову ж таки, піксель не є одиницею вимірювання, це річ, яку ми рахуємо.

Якщо ви берете сітку речей шириною 3840 і 2160 заввишки, ви отримуєте 3840 * 2160 з них. Це підрахунок.

Ми також можемо описати зображення як 3840 ширини пікселя і висотою 2160 пікселів, а також змінити відстані . Тоді ми отримаємо область 3840 * 2160 (pixel_width * pixel_height). Це розрахунок площі.

Вони мають однакове числове значення, оскільки pixel_width*pixel_height = pixel_area, і X пікселів мають площу X pixel_area.

Різниця між цими обчисленнями з’являється, коли у вас є неквадратичні пікселі і ви обертаєтесь. Щось шириною 10 пікселів, що обертається на 90 градусів, може бути не більше 10 пікселів. При цьому обертання повинно зберігати площу (до округлення).

Співвідношення між шириною та висотою пікселя називається його співвідношенням сторін. Якщо я добре пам’ятаю, частотні показники CRT мали ефективне співвідношення сторін 1.11


227

Тому що "піксель" не є одиницею вимірювання: це об'єкт. Отже, як стіна, що має 30 цегли шириною, 10 цегли заввишки, містить 300 цегли (не цегли в квадраті), зображення шириною 30 пікселів на 10 пікселів заввишки 300 пікселів (не пікселів у квадраті).


19
«Піксель» є на самому ділі часто використовується як і взаємозамінними з іншими, одиниць виміру. Найвизначніший приклад - це CSS. Розмірний аналіз не грає ніякої ролі в цих додатках, але якби це було, ми, мабуть, дійсно повинні (повинні) використовувати pixel².
Конрад Рудольф

15
піксель - це вже міра площі (наприклад, акр або футбольне поле). Він визначається найменшою контрольованою площею дисплея. Ця область невелика на моніторі і може бути великою на рекламному щиті. Припустимо, піксель шириною 2 мм та висотою 1 мм -> піксель = 2 мм ^ 2 Екран 800x600 - 800 * 2 мм * 600 * 1 мм 960000 мм ^ 2, але завжди 460000 пікселів
Йоахім Вайс

8
Я б сказав, що це не одновимірна одиниця вимірювання. Кожен об'єкт може бути використаний як одиниця вимірювання для величини у власному вимірі чи меншій. Пікселі є двовимірними, тому ми можемо використовувати його для підрахунку областей (але також і довжини, скорочуючи "до тих пір, поки сторони 1080 пікселів").
Рафаель

20
Лондонський автобус також є популярною одиницею ширини, висоти, довжини та об'єму, але ніхто не говорив би про кубічний автобус.
Майкл Кей

4
@MichaelKay Вага, а не об'єм. Об'єм вимірюється в олімпійських басейнах. :-P
Девід Річербі

125

У мене є інша відповідь від інших людей: піксель є правильним пристроєм для областей, і робити потрібний одновимірний аналіз. Невідповідність полягає в тому, що піксель "шириною 3840 пікселів" не є тим самим одиницею, як піксель у "дисплеї має 8294400 пікселів". Натомість "піксель" - це абревіатура на природній мові для різних одиниць у різний час, і для розширення абревіатури потрібне певний контекст та судження.

Неабмерована форма - "3840 пікселів шириною x 2160 пікселів висотою висотою = мільйон піксельних областей" (і одна "піксельна площа", безумовно, дорівнює "ширині пікселів * висоті пікселів" для прямокутних пікселів).

Примітка: часто вважається, що ширина пікселя та висота пікселя рівні (як у обговоренні CSS в іншій відповіді), і навіть без цього припущення вищевикладене передбачає, що пікселі є прямокутними - і ці припущення часто, але не завжди вірні!


17
Насправді одиниця ширини та висоти - √піксель , множення разом дає пікселі : o)
Буде Кроуфорд

26
@WillCrawford Ви потрапили в припущення, що пікселі є квадратними! Або ж ви не хочете квадратного кореня. =)
Даніель Вагнер

17
Пікселі самі по собі не відстань або область. Вони - дискретні об'єкти.
Shufflepants

5
Шкода, що це настільки сильно рекомендується, коли це просто неправильно. Піксель - це єдиний нерозв’язний елемент вибіркового зображення. Ні більше, ні менше. Факт, що пікселі, реалізовані фізично, такі як РК-елементи або кольорові панелі CRT, мають площу або еквівалентний суцільний кут зображення, є другорядним. Коли дисплей становить K * J пікселів, весь дисплей має стільки пікселів, але ви (поки що) нічого не знаєте про його фізичні розміри. (так, так, зображення є двовимірними, тому пікселі повинні мати два виміри, якщо ви не перебуваєте в кривих Peano)
Carl Witthoft

6
@CarlWitthoft Я не впевнений, що я розумію, з якою частиною запропонованої відповіді ви точно не згодні. Зазвичай існує різний коефіцієнт перетворення між одиницями; наприклад, якщо у мене є 100 доларів, скільки євро у мене? Данно, поки я не піду на обмін на них - може бути різним сьогодні і завтра. Те саме з розмірами пікселів та фізичними розмірами: це правда, що я не знаю, скільки квадратних дюймів є пікселем, але все-таки розумно говорити про те, скільки у мене пікселів. І все одно жодна частина цієї відповіді не обговорює фізичні виміри, тож який конфлікт був встановлений вашими заявами?
Даніель Вагнер

44

Піксель - це вже двовимірний об’єкт

У своєму прикладі ви вказуєте сантиметри як контрастний приклад. Сантиметри - це одиниця довжини, яка за своєю природою є одновимірним вимірюванням. Вимірюючи площі, ми повинні говорити про квадратні сантиметри , що визначає одиницю як двовимірний чотирикутник з прямими кутами та сторонами однакової довжини = 1 см. Обговорюючи обсяг, ми говоримо про кубічні сантиметри , що визначає одиницю як тривимірну, шестигранну призму з квадратами для сторін, довжина кожної сторони = 1 см.

Оскільки піксель - це абстрактне поняття, а не сувора одиниця виміру, то має сенс існувати суто як двовимірний об’єкт. Коли ви вимірюєте щось на зразок роздільної здатності екрана, ви можете вважати, що вимірювання включає передбачувані ширини пікселів . напр .: 1920 пікселів, ширина 1280 пікселів

Як цікава примітка, є тривимірний піксель, який називається вокселем , який визначається як тривимірна призма з пікселем для кожного обличчя.

@KlaymenDK Мав чудову ноту, яка полягає в тому, що пікселі настільки абстрактні та контекстно-чутливі, що вони не обов'язково є квадратними. Це підштовхує їх клас далі від "одиниці вимірювання" до території "підрахунку об'єктів".


11
Я справді думаю, що це авторитетна відповідь: пікселі - двовимірні. Зауважимо також, що історично і в даний час пікселі не завжди є квадратними або навіть однаковими на одиничному рівні (наприклад, PenTile відображає мороки, що насправді є одним пікселем).
KlaymenDK

2
пікселі не є "абстрактним поняттям", вони є фізичним об'єктом. Сантиметри та інші одиниці виміру - це абстрактне поняття.
Стівен Остерміллер

3
@StephenOstermiller це неправильно. Сантиметри мають фіксовану фізичну дефініцію як 1/100 метра метра. Метр визначається як довжина пройденого світлом шляху у вакуумі за 1 / 299,792,458-ту секунду. Спочатку передбачалося представляти 1/10 000-ту відстань між північним полюсом та екватором, але це було важко оцінити. На відміну від цього, пікселі на моєму поточному екрані мають різний розмір І форму, як пікселі на моєму телефоні. Програмне забезпечення інтерпретує їх, а апаратне забезпечення передає їх у місцеве середовище. Сантиметри - це фізичний стандарт, пікселі - абстрактні.
Skoddie

3
"Фізичні" означають те, що є насправді там, що ви можете бачити. Це не означає "стандарт". Точніше було б сказати "Оскільки пікселі різняться за розміром і не є суворою одиницею вимірювання ..."
Стівен Остерміллер

3
@StephenOstermiller Це питання семантики. Розробник програмного забезпечення часто трактує піксель як більш абстрактний, ніж сантиметр, оскільки вимірювання одного відомо, тоді як іншого змінюється залежно від пристрою. Правильне використання багатослівності тут змінюватиметься залежно від точки зору особистості, і я відповідь написав самостійно.
Skoddie

16

Як говорили інші, це тому, що піксель - це об'єкт. Якщо ви хочете подумати про це в одиницях, рівняння є технічно 3840 pixel-heights * 2160 pixel-widths = 8294400 pixels(де ви можете вважати піксель як 1 pixel-height * 1 pixel-width)


5
Я думаю, що аналогія "цегляної стіни" найкраща - ніхто не використовує цегли K * J ^ 2 для побудови стіни :-)
Карл Віттофт

@CarlWitthoft це правда, і я погоджуюся, що аналогія краще, але якщо хтось налаштований на мислення в одиницях, корисно усвідомити, що "10 пікселів у висоту" - це дійсно скорочення для чогось подібного10*(1 pixel-height)
reffu

12

Пікселі - це слабо набрані одиниці. Так само, як 1може бути примусово до цілого числа, з плаваючою комою або рядка слабко набраною мовою, " піксель " примушується до будь-якої одиниці, яка має сенс у контексті.

Якби ми сильніше набирали пристрій, ми, мабуть, мали б декілька:

  1. ширина пікселя;

  2. піксельна висота;

  3. піксельно-діагональна; і

  4. піксельна область.

[pixel-area]=[pixel-side]2,

Справа лише в тому, що якщо ми говоримо про розмір зображення, то мається на увазі, що " піксель " повинен бути примушений до піксельної області , а не до піксельної сторони .

Примітка. Пікселі - це одиниці

Пристрій буквально все , що ми використовуємо , щоб висловити вимірювання якого - то. Впевнені пікселі - це об'єкти, але це так само, як і інші одиниці - конфлікту там немає. Наприклад, у США ми все ще вимірюємо довжину в стопах .

Об'єктно-визначені одиниці вимірювання були історичною нормою, тому немає нічого незвичайного в тому, що пікселі є об'єктно-визначеними одиницями. Просто в таких визначеннях є очевидні недоліки, тому в останній історії були зроблені зусилля зі стандартизації. Наприклад, ноги тепер більш формально визначені, ніж як довжина стопи людини.

При цьому те ж саме відбувається і з піксельним блоком:

Апаратно-незалежний піксель (також: щільність-незалежний піксель , провал , дп ) є фізичною одиницею виміру , заснованого на системі координат , проведеної з допомогою комп'ютера і являє собою абстракцію пікселя для використання додатком , яке потім основна система перетворює до фізичних пікселів.

- "Піксель, незалежний від пристрою" , Вікіпедія


1
Але стопа (як використовується для лінійного вимірювання) - це не предмет! Він визначається як деяка частка метра, а вимірювач визначається з точки зору довжини хвилі світла. У Британії стопа була офіційно визначена відносно опорної смуги вже більше тисячі років, і будь-яка довжина фактичних ніг була лише місцевим наближенням; аналогічно, стародавні греки визначали стопу незалежно від фактичної стопи.
Девід Річербі

1
@DavidRicherby Вони були перероблені з точки зору швидкості світла у вакуумі (довжина хвилі світла змінюється, наприклад, синє світло має іншу довжину хвилі, ніж червоне світло), але початкові визначення були просто на основі використання. Людям потрібно було виразити довжину задовго до сучасної стандартизації, тому речі можна було б виразити у вигляді частин тіла, кроків, загальних предметів, таких як зерна ячменю (щоб схопити випадкове визначення " дюйма " з Вікіпедії) тощо. Одиниці вимірювання та підрахунок об'єктів не є окремими поняттями; саме поняття " довжина " - це в основному об'єднання речей.
Нат

@DavidRicherby Hah Я перевірив Вікіпедію; Ви маєте рацію, вони визначили " метр " з точки зору конкретного типу довжини хвилі світла з 1960 по 1983 рік! Насправді якось цікаво читати історію цього матеріалу.
Нат

Ну, власне, я помилково посилався на поточне визначення! Я плутав це з другим, який визначається як фіксована кількість циклів конкретної частоти світла. У будь-якому випадку загальна точка стоїть: вимірювач визначається з точки зору деякої властивості світла.
Девід Річербі

6

Ви можете подивитися на це по-іншому:

3840pxscanline×2160scanline=8294400px.

Тобто пікселі розглядають як двовимірні об'єкти, подібно до цегли в стіні, і просто рахують їх по ширині та висоті екрану.


Яке нове розуміння додає ця відповідь, про яку вже не було сказано? У кількох відповідях уже зазначалося, що пікселі - це окремі об’єкти, найчастіше вже розмірності 2.
Дискретна ящірка

4
Просто: додає сканування як одиницю, яка все ще добре грає з розмірним аналізом.
Руслан

Я думав, що біт сканування додав нову, релевантну та корисну інформацію. Це має для мене набагато більше сенсу, ніж аналогія цегляної стіни.
миротворчість

3

Піксель на екрані - це як блок у вашому місті. Ви не кажете, що я люблю будинки на цьому міському кварталі², оскільки блок - це за визначенням сама площа, а не сторона площі.


2

Пікселі - це дискретна одиниця, про яку потрібно знати. Практично це як порахувати картоплю в декількох пакетиках. Використовуйте іншу довжину як просте число, наприклад, 1600 * 900 пікселів, але не 1600 пікселів * 900 пікселів. Залишивши одне число без одиниці, виходить піксель, як очікувалося (замість пікселів у квадраті) і математично правильно.


1

Технічно піксель не є одиницею вимірювання. В оптичному дизайні пікселі вимірюються в радіанах. У фотограмметрії, особливо при виконанні орієнтації на внутрішню частину, пікселі вимірюються в міліметрах. Наприклад, якщо у вас сенсор з 5 пікселями пікселів і ви говорите про лінію пікселів шириною 1000, вони не є 5 мм шириною на 1 мм або 0 мм у висоту. Вони висотою 0,005 мм. Пікселі за своєю суттю є двовимірними, подібними до. Якщо ви включаєте тональну інформацію, пікселі насправді є тривимірними. 4-й, 5-й або 6-й розмірні пікселі - це, звичайно, вокселі. У царині гіперстатів визначається кожен n-й вимір і може розкладатися на складові пікселі в будь-якій розмірності.

Думати про це більш конкретно (призначено каламбур), якщо у вас стіна шлакоблоку, а блоки 9x18 дюймів, то стіна блоку 10x10 буде 90x180 дюйма або 10 блоків завширшки та 10 блоків заввишки. Я гадаю, що якби у вас була блокова стіна 1000х1000, ви могли б сказати, що у вас мегаблок, але тоді потрібно було б обговорити base2 / base10.

Знизу, ці розміри пікселів можуть бути зручними цілими числами, коли вони зберігаються у файлі зображення, але в реальному світі один піксель може мати будь-яке число розмірів, що перевищує 2, і мати розміри будь-якої точності.


-2

Це відбувається, коли ви множите одиниці. Піксель - це не одиниця. Це можна зробити за допомогою пікселя на дюйм тощо, але не тільки з пікселем.


-2

Окрім існуючих (правильних) відповідей, якщо ви вважаєте піксель об'єктом (мікроскопічним) і вимірюєте їх кількість (наприклад, у сенсорі), одна можлива одиниця з точки зору СІ та фізики була б моль . Однак розмір пристрою є дуже непрактичним, нинішні резолюції далеко не такі великі , і немає зв'язку з хімією, тому використання кротів було б досить безглуздим (крім гумористичного використання).

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.