Perché l'unità di dimensioni dell'immagine non è Pixel²?


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Se calcoli l'area di un rettangolo, devi solo moltiplicare l'altezza e la larghezza e tornare indietro al quadrato. Esempio: 5 cm * 10 cm = 50 cm²

Al contrario, se si calcola la dimensione di un'immagine, si moltiplica anche l'altezza e la larghezza, ma si ritorna l'unità - Pixel - proprio come era l'unità dell'altezza e della larghezza prima di moltiplicarsi. Esempio: ciò che effettivamente si calcola è il seguente: 3840 Pixel * 2160 Pixel = 8294400 Pixel

Quello che mi aspetterei è: 3840 Pixel * 2160 Pixel = 8294400 Pixel²

Perché l'unità dei pixel moltiplicati non viene quadrata?


I commenti non sono per una discussione estesa; questa conversazione è stata spostata in chat .
DW

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@JLRishe Per favore, non pubblicare le risposte come commenti, specialmente quando il punto che stai sollevando è già stato coperto dalle risposte esistenti. La domanda è stata protetta proprio per prevenire questo tipo di ripetizione.
David Richerby,

Risposte:


2

La larghezza di un'immagine viene misurata in uno spazio bidimensionale discreto.

L'immagine ha una larghezza di 3840 pixel. Ciò significa che esiste una banda orizzontale di 3840 pixel (che sono ogni 2 regioni dimensionali) che attraversano lo spazio. Non stiamo usando i pixel come unità di misura, ma stiamo contando cose chiamate pixel.

Quando misuriamo quanto è alto, misuriamo 2160 pixel in una banda verticale nella parte superiore dell'immagine. Ancora una volta, il pixel non è un'unità di misura, è una cosa che contiamo.

Se prendi una griglia di cose larga 3840 e alta 2160, ne finisci con 3840 * 2160. Questo conta.

Potremmo anche descrivere l'immagine come 3840 pixel_widths di larghezza e 2160 pixel_heights di altezza, e modificare quelle distanze . Quindi avremmo l'area 3840 * 2160 (pixel_width * pixel_height). Questo è un calcolo dell'area.

Questi hanno lo stesso valore numerico perché pixel_width*pixel_height = pixel_area, e i pixel X hanno un'area di X pixel_area.

Una differenza tra questi calcoli appare quando si hanno pixel non quadrati e si ruota. Qualcosa di 10 pixel_width di larghezza ruotata di 90 gradi potrebbe non essere alto 10 pixel_heights. Allo stesso tempo, la rotazione dovrebbe preservare l'area (fino all'arrotondamento).

Il rapporto tra larghezza e altezza su un pixel è chiamato formato. Le CRT avevano spesso un rapporto d'aspetto efficace di 1,11 se ricordo bene.


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Perché "pixel" non è un'unità di misura: è un oggetto. Quindi, proprio come un muro largo 30 mattoni per 10 mattoni alti contiene 300 mattoni (non mattoni quadrati), un'immagine che è larga 30 pixel per 10 pixel alti contiene 300 pixel (non pixel quadrati).


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Il "pixel" è spesso usato come, e intercambiabile, con altre unità di misura. L'esempio più importante è nel CSS. L'analisi dimensionale non ha alcun ruolo in queste applicazioni, ma se lo facesse, probabilmente dovremmo (dovremmo) usare pixel².
Konrad Rudolph,

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pixel è già una misura di un'area (come acro o campo di calcio). È definito dalla più piccola area controllabile di un display. Questa area è piccola su un monitor e può essere grande su un cartellone. Supponiamo che un pixel sia largo 2mm e alto 1mm -> pixel = 2mm ^ 2 Uno schermo 800x600 è 800 * 2mm * 600 * 1mm 960000mm ^ 2 ma sempre 460000 pixel
Joachim Weiß

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Direi che non è un'unità di misura unidimensionale . Ogni oggetto può essere utilizzato come unità di misura per una quantità nella propria dimensione o inferiore. I pixel sono bidimensionali, quindi possiamo usarli per contare le aree (ma anche le lunghezze, abbreviando "fino a quando i lati di 1080 pixel").
Raffaello

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Il London Bus è anche un'unità popolare di larghezza, altezza, lunghezza e volume, ma nessuno parlerebbe mai di un autobus cubico.
Michael Kay,

4
@MichaelKay Peso, piuttosto che volume. Il volume è misurato nelle piscine olimpiche. :-P
David Richerby,

125

Ho una risposta diversa da altre persone: pixel è l'unità corretta per le aree, e vi faccio bisogno di analisi dimensionale. La discrepanza è che il pixel in "3840 pixel di larghezza" non è la stessa unità del pixel in "il display ha 8294400 pixel". Invece, "pixel" è un'abbreviazione in linguaggio naturale per unità diverse in momenti diversi e ci vuole un po 'di contesto e giudizio per espandere l'abbreviazione in modo appropriato.

La forma non abrasiva è "3840 pixel di larghezza x 2160 pixel di altezza = un bazillion pixel-aree" (e una "area pixel" è decisamente uguale a "larghezza pixel * altezza pixel" per i pixel rettangolari).

NB si presume spesso che la larghezza e l'altezza dei pixel siano uguali (come nella discussione CSS nell'altra risposta), e anche senza tale presupposto quanto sopra presuppone che i pixel siano rettangolari - e questi presupposti sono spesso ma non sempre veri!


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In effetti l'unità di larghezza e altezza è √pixel , moltiplicando insieme si ottengono pixel : o)
Will Crawford,

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@WillCrawford Sei caduto nell'ipotesi che i pixel siano quadrati! Altrimenti non vuoi la radice quadrata . =)
Daniel Wagner,

17
I pixel non sono una distanza o un'area di per sé. Sono oggetti discreti.
Shufflepants,

5
Peccato che questo sia così fortemente votato quando è semplicemente sbagliato. Un pixel è un singolo elemento irrisolvibile di un'immagine campionata. Ne più ne meno. Il fatto che i pixel realizzati fisicamente, come elementi LCD o barre dei colori CRT, abbiano un'area o un angolo solido dell'immagine equivalente, è secondario. Quando uno schermo è K * J pixel, l'intero schermo ha tanti pixel, ma non si conosce (ancora) nulla delle sue dimensioni fisiche. (sì, sì, le immagini sono bidimensionali, quindi i pixel devono avere due dimensioni a meno che tu non sia interessato a Peano Curves)
Carl Witthoft,

6
@CarlWitthoft Non sono sicuro di aver capito esattamente con quale parte della mia proposta non sei d'accordo. È comune che vi siano vari fattori di conversione tra le unità; ad es. se ho $ 100, quanti euro ho? Non so fino a quando non vado a scambiarli - potrebbe essere diverso oggi e domani. Lo stesso vale per le dimensioni dei pixel e le dimensioni fisiche: è vero che non so quanti pollici quadrati sia un pixel, ma è comunque sensato parlare di quanti pixel ho. E comunque nessuna parte di questa risposta discute le dimensioni fisiche, quindi quale conflitto è stato creato dalle tue dichiarazioni?
Daniel Wagner,

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Un pixel è già un oggetto bidimensionale

Nel tuo esempio, specifichi i centimetri come esempio contrastante. I centimetri sono un'unità di lunghezza, che è per natura una misura unidimensionale. Quando misuriamo le aree, dobbiamo parlare di centimetri quadrati , che definiscono l'unità come un quadrilatero bidimensionale con angoli retti e lati di uguale lunghezza = 1 cm. Quando parliamo di volume, parliamo quindi di centimetri cubi , che definiscono l'unità come un prisma tridimensionale a sei facce con quadrati per i lati, la lunghezza di ciascun lato = 1 cm.

Poiché un pixel è un concetto astratto e non una rigida unità di misura, ha senso che esista puramente come un oggetto bidimensionale. Quando si misura qualcosa come la risoluzione dello schermo, è possibile considerare la misurazione per includere una larghezza di pixel implicita . es: 1920 pixel larghezze x 1280 pixel larghezze

Come nota interessante, c'è un pixel tridimensionale, chiamato voxel , che è definito come un prisma tridimensionale con un pixel per ogni faccia.

@KlaymenDK Ha avuto un'ottima nota, ovvero che i pixel sono così astratti e sensibili al contesto che non sono necessariamente quadrati. Ciò spinge la loro classe più lontano dall'unità di misura e nel territorio del "conteggio degli oggetti".


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Penso davvero che questa sia la risposta autorevole: i pixel sono bidimensionali. Si noti inoltre che, storicamente e attualmente, i pixel non sono sempre quadrati - o addirittura identici a livello di unità (ad esempio, i display PenTile confondono ciò che un singolo pixel è realmente).
KlaymenDK,

2
i pixel non sono un "concetto astratto", sono un oggetto fisico. Centimetri e altre unità di misura sono il concetto astratto.
Stephen Ostermiller,

3
@StephenOstermiller questo non è corretto. I centimetri hanno una definizione fisica fissa come 1/100 di metro. Un metro è definito come la lunghezza del percorso percorso dalla luce nel vuoto in 1 / 299.792.458 ° di secondo. Inizialmente doveva rappresentare 1/100 della distanza tra il polo nord e l'equatore, ma era difficile da misurare. Al contrario, i pixel sul mio schermo attuale hanno dimensioni e forma diverse rispetto ai pixel del mio telefono. Il software li interpreta e l'hardware li rende in un ambiente locale. I centimetri sono uno standard fisico, i pixel sono astratti.
Skoddie,

3
"Fisico" significa qualcosa che è effettivamente lì che puoi vedere. Non significa "standard". Sarebbe più preciso dire "Dato che i pixel variano di dimensioni e non sono una rigida unità di misura ..."
Stephen Ostermiller,

3
@StephenOstermiller Questo è un problema di semantica. Uno sviluppatore di software interpreterebbe spesso un pixel come più astratto di un centimetro perché la misurazione di uno è nota, mentre l'altro varia in base al dispositivo. L'uso corretto della verbosità qui varierà a seconda della prospettiva dell'individuo, e ho scritto la risposta dalla mia.
Skoddie,

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Come altri hanno già detto, è perché il pixel è un oggetto. Se vuoi pensarci in termini di unità, l'equazione è tecnicamente 3840 pixel-heights * 2160 pixel-widths = 8294400 pixels(dove puoi pensare a un pixel come 1 pixel-height * 1 pixel-width)


5
Penso che l'analogia del 'muro di mattoni' sia la migliore - nessuno usa i mattoni K * J ^ 2 per costruire un muro :-)
Carl Witthoft,

@CarlWitthoft è vero, e sono d'accordo che l'analogia sia migliore, ma se qualcuno è deciso a pensare in termini di unità, è utile rendersi conto che "10 pixel di altezza" è davvero una scorciatoia per qualcosa di simile10*(1 pixel-height)
reffu

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I pixel sono unità debolmente tipizzate. Proprio come 1può essere forzato in un numero intero, un valore in virgola mobile o una stringa in un linguaggio debolmente tipizzato, un " pixel " viene forzato in qualunque unità abbia senso nel contesto.

Se dovessimo digitare più fortemente l'unità, probabilmente avremmo diversi:

  1. pixel-width;

  2. pixel-altezza;

  3. pixel-diagonale; e

  4. pixel-zona.

Come hai giustamente sottolineato, se assumiamo che i pixel siano quadrati, allora tale che avrebbe più senso parlare di pixel quadrati quando si discute la dimensione dell'immagine in termini di lati pixel .

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

Il fatto è che, se parliamo della dimensione dell'immagine, allora un " pixel " dovrebbe essere forzato in un'area pixel , non in un lato pixel .

Nota: i pixel sono unità

Un'unità è letteralmente qualche cosa che usiamo per esprimere le misure di qualche tipo. Sicuramente i pixel sono oggetti, ma lo sono anche altre unità: non c'è conflitto lì. Ad esempio, negli Stati Uniti, misuriamo ancora lunghezze in piedi .

Le unità di misura definite dagli oggetti erano la norma storica, quindi non c'è nulla di insolito nel fatto che i pixel siano unità definite dagli oggetti. Solo, ci sono evidenti carenze di tali definizioni, quindi nella storia recente sono stati fatti sforzi per la standardizzazione. Ad esempio, i piedi sono ora definiti più formalmente che come la lunghezza del piede di una persona.

Detto questo, lo stesso sta succedendo all'unità pixel :

Un pixel indipendente dal dispositivo (anche: pixel indipendente dalla densità , dip , dp ) è un'unità di misura fisica basata su un sistema di coordinate tenuto da un computer e rappresenta un'astrazione di un pixel per l'utilizzo da parte di un'applicazione che un sistema sottostante converte ai pixel fisici.

- "Pixel indipendente dal dispositivo" , Wikipedia


1
Ma il piede (usato per la misurazione lineare) non è un oggetto! È definito per essere una frazione di metro e il metro è definito in termini di lunghezza d'onda della luce. In Gran Bretagna, il piede è stato ufficialmente definito rispetto a una barra di riferimento per oltre mille anni e qualsiasi lunghezza basata su piedi reali è stata solo un'approssimazione locale; allo stesso modo, gli antichi Greci definivano il piede indipendentemente dai piedi reali.
David Richerby,

1
@DavidRicherby Sono stati ridefiniti in termini di velocità della luce nel vuoto (la lunghezza d'onda della luce varia, ad esempio la luce blu ha una lunghezza d'onda diversa dalla luce rossa), ma le definizioni originali erano basate solo sull'uso. La gente aveva bisogno di esprimere lunghezze molto prima della standardizzazione moderna, quindi le cose potevano essere espresse in termini di parti del corpo, passi, oggetti comuni come grani d'orzo (per afferrare una definizione casuale di " pollice " da Wikipedia), ecc. Unità di misura e conteggio degli oggetti non sono concetti separati; la nozione di " lunghezza " stessa è fondamentalmente una concatenazione di cose.
Nat

@DavidRicherby Hah ho controllato Wikipedia; hai ragione, hanno definito un " metro " in termini di un particolare tipo di lunghezza d'onda della luce dal 1960 al 1983! In realtà è abbastanza divertente leggere la storia di queste cose.
Nat

Beh, in realtà, mi riferivo erroneamente alla definizione corrente! Lo stavo confondendo con il secondo, che è definito come un numero fisso di cicli di una specifica frequenza della luce. Ad ogni modo, il punto generale è: il metro è definito in termini di proprietà della luce.
David Richerby,

6

Potresti voler esaminare questo in un altro modo:

3840pxscanline×2160scanline=8294400px.

Vale a dire i pixel come oggetti bidimensionali, proprio come i mattoni di un muro, e li conto solo lungo la larghezza e l'altezza del display.


Quali nuove intuizioni aggiunge questa risposta che non è già stata detta? Risposte multiple hanno già notato che i pixel sono singoli oggetti, molto spesso già di dimensione 2.
Lucertola discreta

4
Semplice: aggiunge scanline come unità che gioca ancora bene con l'analisi dimensionale.
Ruslan,

Ho pensato che il bit scanline aggiungesse informazioni nuove, pertinenti e utili. Questo ha molto più senso per me dell'analogia del muro di mattoni.
Peaceoutside,

3

Un pixel su uno schermo è come un blocco nella tua città. Non dici che adoro le case di questo isolato2 poiché il blocco è per definizione stesso la piazza, non il lato della piazza.


2

I pixel sono un'unità discreta di cui vuoi conoscere il conteggio. In pratica, è come contare le patate in diversi sacchetti. Utilizzare l'altra lunghezza come numero semplice, quindi ad es. 1600 * 900 pixel, ma non 1600 pixel * 900 pixel. Lasciare un numero senza unità produce pixel come previsto (anziché pixel al quadrato) ed è matematicamente corretto.


1

Tecnicamente un pixel non è un'unità di misura. Nella progettazione ottica i pixel sono misurati in radianti. Nella fotogrammetria, in particolare quando si esegue l'orientamento interno, i pixel sono misurati in millimetri. Ad esempio, se si dispone di un sensore con pixel da 5 micron e si parla di una linea di pixel larga 1000, tali pixel non sono larghi 5 mm per 1 mm o 0 mm di altezza. Sono alti 0,005 mm. I pixel sono intrinsecamente bidimensionali, una specie di. Quando includi le informazioni tonali, i pixel sono in realtà tridimensionali. I pixel di quarta, quinta o sesta dimensione sono, ovviamente, voxel. Nel regno degli iperstacchi, ogni ennesima dimensione è definita e può decomporsi nei suoi pixel costitutivi attraverso qualsiasi dimensionalità.

Per pensarci più concretamente (gioco di parole) se hai una parete di blocchi di cemento e i blocchi sono 9x18 pollici, una parete di blocchi 10x10 sarà 90x180 pollici o larga 10 blocchi e alta 10 blocchi. Suppongo che se avessi un muro di blocchi 1000x1000 potresti dire di avere un megablocco ma ci sarebbe bisogno di un dibattito base2 / base10.

In conclusione, quelle dimensioni dei pixel potrebbero essere numeri interi convenienti se archiviate in un file di immagine ma nel mondo reale un singolo pixel può avere un numero qualsiasi di dimensioni maggiore di 2 e avere dimensioni di qualsiasi precisione.


-2

Succede quando moltiplichi le unità. Pixel non è un'unità. Puoi farlo con Pixel per pollice ecc. Ma non solo con il pixel.


-2

Oltre alle risposte (corrette) esistenti, se si considera che il pixel è un oggetto (microscopico) e si misura la loro quantità (ad es. In un sensore), una possibile unità dal punto di vista della fisica e della fisica sarebbe una talpa . Tuttavia, le dimensioni dell'unità sono molto poco pratiche, le risoluzioni attuali sono tutt'altro che tali e non esiste alcun legame con la chimica, quindi l'uso delle talpe sarebbe piuttosto inutile (a parte l'uso umoristico).

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