为什么图像尺寸单位不是Pixel²?


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如果计算矩形的面积,则只需将高度和宽度相乘,然后取平方的单位即可。例如:5cm * 10cm =50cm²

相反,如果您计算图像的大小,则还需要将高度和宽度相乘,但是您会获得像素单位-就像乘以之前的高度和宽度单位一样。示例:您实际计算的内容如下:3840像素* 2160像素= 8294400像素

我期望的是:3840像素* 2160像素= 8294400像素²

为什么乘以像素的单位没有平方?


评论不作进一步讨论;此对话已转移至聊天
DW

1
@JLRishe请不要将答案发表为评论,尤其是当您提出的要点已经被现有答案所涵盖时。该问题正好受到保护,以防止此类重复。
David Richerby

Answers:


2

在离散的二维空间中测量图像的宽度。

图像跨度为3840像素。这意味着有一个3840像素的水平带(每个都是二维区域)穿过空间。我们没有使用像素作为度量单位,实际上是在计算称为像素的东西。

当我们测量它的高度时,我们会在图像顶部的垂直带中测量2160个像素。同样,像素不是度量单位,这是我们正在计算的东西。

如果您采用3840宽2160高的网格,则最终会得到3840 * 2160的网格。这正在计数。

我们还可以将图像描述为3840 pixel_widths宽和2160 pixel_heights高,并修改这些距离。然后,我们将获得3840 * 2160(pixel_width * pixel_height)区域。这是面积计算。

它们恰好具有相同的数值,因为pixel_width*pixel_height = pixel_area和X像素的面积为X pixel_area。

当您具有非正方形像素并旋转时,这些计算之间会出现差异。旋转90度的10个pixel_widths宽的东西可能不是10个pixel_heights高。同时,旋转应保留面积(最大舍入)。

像素上的宽度和高度之间的比率称为其纵横比。如果我没记错的话,CRT的有效纵横比通常为1.11。


227

因为“像素”不是度量单位:而是一个对象。因此,就像一堵墙(宽30砖高10砖)包含300砖(不是砖平方),一幅宽30像素(高10像素)的图像包含300像素(无像素平方)。


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“像素” 实际上经常用作,并与测量的,其他单位互换。最突出的例子是CSS。尺寸分析在这些应用程序中不起作用,但如果确实如此,我们可能确实(必须)使用pixel²。
康拉德·鲁道夫

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像素已经是一个面积的度量单位(例如英亩或足球场)。它由显示器的最小可控区域定义。此区域在监视器上很小,在广告牌上可以很大。假设一个像素是2mm宽和高1毫米- >像素=2毫米^ 2的屏幕800 * 600 800 *2毫米* 600 *1毫米960000毫米^ 2,但总是460000像素
勒夫魏斯

8
我会说这不是一维的度量单位。每个对象都可以用作其自身尺寸或更小尺寸的度量单位。像素是二维的,因此我们可以使用它来计算面积(但也可以缩写为长度,只要缩写为“只要1080像素的边长”即可)。
拉斐尔

20
伦敦公共汽车也是一种流行的宽度,高度,长度和体积的单位,但是没有人会说立方公共汽车。
Michael Kay

4
@MichaelKay重量,而不是体积。容积是在奥林匹克游泳池中测量的。:-P
David Richerby

125

我和其他人有不同的答案:像素区域的正确单位,并且您确实需要尺寸分析。差异在于“ 3840像素宽”中的像素与“显示器有8294400像素”中像素的单位不同。取而代之的是,“像素”是不同时间,不同单位的自然语言缩写,并且需要一些上下文和判断才能适当地扩展该缩写。

未缩写形式为“ 3840像素宽x 2160像素高=十亿亿像素面积”(对于矩形像素,一个“像素面积”在定义上等于“像素宽度*像素高度”)。

注意:经常假设像素宽度和像素高度相等(如在其他答案的CSS讨论中一样),即使没有该假设,以上内容也假设像素是矩形的-这些假设通常但并非总是如此!


17
实际上,宽度和高度的单位是像素,相乘得出像素:o)
威尔·克劳福德(Crawford

26
@WillCrawford您已经假设像素为正方形!要不然你不想平方根。=)
丹尼尔·瓦格纳

17
像素本身不是距离或面积。它们是离散的对象。
Shufflepants

5
太可惜了,如果这完全是错误的,那么就会遭到强烈反对。像素是采样图像的单个不可解析的元素。不多不少。次要的是,像素在物理上实现时,例如LCD元素或CRT色条,具有面积或等效的图像立体角。当显示器为K * J像素时,整个显示器具有那么多像素,但是您(尚未)对其物理尺寸一无所知。(是的,图像是二维的,因此像素必须具有二维,除非您陷入Peano曲线)
Carl Witthoft

6
@CarlWitthoft我不确定我确切地理解您不同意我提出的答案的哪一部分。单位之间转换系数的变化很普遍;例如,如果我有100美元,我有多少欧元?在我去交换它们之前,Dunno –今天和明天可能会有所不同。与像素尺寸和物理尺寸相同:确实我不知道一个像素有多少平方英寸,但是谈论我有多少像素仍然是明智的。无论如何,此答案中没有任何内容讨论物理尺寸,那么您的陈述中设置了哪些冲突?
丹尼尔·瓦格纳

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像素已经是二维对象

在您的示例中,您将厘米指定为对比示例。厘米是长度的单位,它本质上是一维的测量。在测量面积时,我们需要讨论平方厘米,即将单位定义为具有直角且等长边= 1cm的二维四边形。在讨论体积时,我们将讨论立方厘米,这将单位定义为三维六边形棱柱,边长为正方形,每边的长度= 1cm。

由于像素是一个抽象概念,而不是严格的度量单位,因此将像素纯粹作为二维对象存在是有意义的。在测量诸如屏幕分辨率之类的内容时,可以考虑该度量包括隐含的像素宽度例如:1920像素宽x 1280像素宽

作为一个有趣的注意,有一个三维像素,称为体素,其被定义为与每个面的像素的三维棱镜。

@KlaymenDK有一个很好的说明,那就是像素是如此抽象且对上下文敏感,因此它们不一定是正方形的。这将他们的阶级从“计量单位”进一步推向“物体计数”领域。


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我真的认为这是权威性的答案:像素是二维的。还要注意,从历史上和当前来看,像素并不总是正方形的,甚至在单位级别上也不相同(例如,PenTile显示混淆单个像素实际上是什么)。
KlaymenDK '18

2
像素不是一个“抽象概念”,它们是一个物理对象。厘米和其他度量单位是抽象概念。
史蒂芬·奥斯特米勒

3
@StephenOstermiller,这是不正确的。厘米的固定物理定义为米的1/100。米的定义是光在真空中行进的路径长度,其长度为1 / 299,792,458秒。最初,它的目的是代表北极和赤道之间距离的1 / 10,000,但这很难衡量。相比之下,当前屏幕上的像素与手机上的像素大小和形状都不同。软件对它们进行解释,而硬件将其呈现给本地环境。厘米是物理标准,像素是抽象的。
Skoddie '18

3
“物理”是指您可以看到的实际存在的东西。这并不意味着“标准”。这将是更准确的说“因为像素大小不等,而不是计量单位严格。”
斯蒂芬Ostermiller

3
@StephenOstermiller这是一个语义问题。软件开发人员通常会将像素解释为比厘米更抽象,因为已知一个像素的度量值,而另一个像素因设备而异。根据个人的观点,此处正确使用动词的方式会有所不同,我自己写了答案。
Skoddie

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正如其他人所说,这是因为像素是一个对象。如果您想用单位来考虑,则该公式在技术上是3840 pixel-heights * 2160 pixel-widths = 8294400 pixels(您可以将像素视为1 pixel-height * 1 pixel-width


5
我认为“砖墙”类比是最好的-没有人使用K * J砖^ 2来建造墙壁:-)
Carl Witthoft

@CarlWitthoft是的,我同意类比更好,但是如果有人开始考虑单位数,那么意识到“ 10像素高”确实是诸如此类的简写是有帮助的10*(1 pixel-height)
。reffu

12

像素是弱类型单位。就像1可以使用弱类型语言将其强制转换为整数,浮点值或字符串一样,将“ pixel ”强制转换为上下文中有意义的任何单位。

如果要更强地键入单位,则可能有几个:

  1. 像素宽度

  2. 像素高度

  3. 像素对角线 和

  4. 像素区域。

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

事实是,如果我们要谈论图像大小,那么“ 像素 ”应被强制转换为像素区域,而不是像素侧

注意:像素是单位

一个单元实际上就是任何事情,我们用来表达某种测量。当然,像素是对象,其他单位也是如此-那里没有冲突。例如,在美国,我们仍然以英尺为单位测量长度。

对象定义的测量单位是历史规范,因此像素是对象定义的单位没有什么异常。只是,此类定义存在明显的缺陷,因此在最近的历史中,人们一直在进行标准化工作。例如,现在的定义比人脚的长度更正式。

也就是说,像素单元也发生了同样的情况:

设备无关的像素(也:密度独立像素浸涂DP)是物理测量单元基于由计算机保持的坐标系上,并且表示的抽象像素由应用使用的是一个底层系统然后转换到物理像素。

- “与设备无关的像素”,维基百科


1
但是脚(用于线性测量)不是物体!它被定义为仪表的一部分,而仪表是根据光的波长来定义的。在英国,一千年来已经相对于参考杆正式定义了脚,并且基于实际脚长的任何内容都只是局部近似值。同样,古希腊人对脚的定义与实际脚无关。
David Richerby

1
@DavidRicherby它们已经根据真空中的光速进行了重新定义(光的波长变化,例如,蓝光的波长与红光的波长不同),但是最初的定义只是基于使用的。人们需要在现代标准化之前就表达长度,因此可以用身体部位,步伐,大麦粒等常见物体(从Wikipedia 上获取“ inch ” 的随机定义)等形式表达事物。测量单位和计数物体不是分开的概念;“ 长度 ” 这个概念本身基本上是事物的串联。
纳特

@DavidRicherby Hah我检查了维基百科;没错,他们确实根据1960年至1983年特定类型的光波长定义了一个“ ”!阅读这些东西的历史实际上挺有趣的。
纳特

好吧,实际上,我误会了当前的定义!我把它与第二个混淆了,第二个定义为特定频率的光的固定周期数。无论如何,总的观点是正确的:仪表是根据光的某些特性来定义的。
David Richerby '18

6

您可能想用另一种方式看待这个问题:

3840pxscanline×2160scanline=8294400px.

即,将像素视为二维对象,就像墙中的砖块一样,仅沿显示的宽度和高度对其进行计数。


这个答案还没有说出什么新的见解?多个答案已经指出,像素是单个对象,最常已尺寸2
离散蜥蜴

4
简单:它将扫描线作为一个单元添加,仍然可以很好地与尺寸分析一起使用。
Ruslan '18

我认为scanline位添加了新的,相关的和有用的信息。对我而言,这比砖墙类比要有意义得多。
Peaceoutside

3

屏幕上的像素就像您所在城市的街区一样。您不会说我喜欢这个街区²上的房屋,因为街区本身就是正方形,而不是正方形的侧面。


2

像素是您要知道其数量的离散单位。实际上,这就像数袋装土豆一样。使用其他长度作为纯数字,例如 1600 * 900像素,但不包括1600 * 900像素。留下一个没有单位的数字会产生预期的像素(而不是像素平方),并且在数学上是正确的。


1

从技术上讲,像素不是度量单位。在光学设计中,像素以弧度为单位。在摄影测量中,尤其是在进行内部定向时,像素以毫米为单位。例如,如果您有一个5微米像素的传感器,而您说的是一行1000宽的像素,那么这些像素的宽度就不是5毫米,1毫米或0毫米。它们的高度为0.005mm。像素本质上是二维的。当包含色调信息时,像素实际上是3维的。当然,第4、5或6维像素是体素。在超级堆栈领域中,每个第n维都已定义,并且可以分解为任意维度的组成像素。

更具体地考虑这个问题(双关语意),如果您有一个煤渣砌块墙并且砌块为9x18英寸,那么10x10砌块墙将为90x180英寸或10个砌块宽和10个砌块高。我想如果您有一个1000x1000的块墙,您可以说您有一个大块,但是那将需要进行base2 / base10辩论。

底线是,当存储在图像文件中时,这些像素尺寸可能是方便的整数,但在现实世界中,单个像素可以具有大于2的任意数量的尺寸并且具有任何精度的大小。


-2

当您乘以单位时会发生这种情况。像素不是单位。您可以使用“每英寸像素数”等来实现,但不能单独使用像素。


-2

除了现有的(正确的)答案之外,如果您认为像素是一个物体(微观)并测量它们的数量(例如,在传感器中),那么从SI和物理学的角度来看,一个可能的单位就是摩尔。但是,该装置的尺寸是非常不切实际的,当前的分辨率远非如此,并且与化学物质没有任何关系,因此使用mole鼠是毫无意义的(除了幽默的用法之外)。

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