像素是什么

安颖 问答 2020-11-12 02:55:14 阅读(...)

像素是指由图像的小方格组成的,这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值,小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。

像素是指由图像的小方格组成的,这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值,小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。

pixel heart

可以将像素视为整个图像中不可分割的单位或者是元素。不可分割的意思是它不能够再切割成更小单位抑或是元素,它是以一个单一颜色的小格存在。每一个点阵图像包含了一定量的像素,这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小。

定义

像素:是指在由一个数字序列表示的图像中的一个最小单位,称为像素。

而不是原词条中说图像由一个个点组成,这个点叫做像素。

原理

从像素的思想派生出几个其它类型的概念,如体素(voxel)、纹素(texel)和曲面元素(surfel),它们被用于其它计算机图形学和图像处理应用。

点有时也用来表示像素,特别是计算机市场营销人员,多数时间使用 DPI(dots per inch)表示。

像素

我们可以说在一幅可见的图像中的像素(如打印出来的一页)或者用电子信号表示的像素,或者用数码表示的像素,或者显示器上的像素,或者数码相机(感光元素)中的像素。这个列表还可以添加很多其它的例子,根据上下文会有一些更为精确的同义词,例如画素,采样点,字节,比特,点,斑,超集,三合点,条纹集,窗口等。

我们也可以抽象地讨论像素,特别是使用像素作为解析度(也称分辨率,下同)衡量时,例如 2400 像素每英寸或者 640 像素每线。一幅图像中的像素个数有时被称为图像解析度,虽然解析度有一个更为特定的定义。用来表示一幅图像的像素越多,结果就越接近原始图像。

像素可以用一个数表示,比如一个“0.3 兆像素”数码相机,它有额定 30 万像素;也可以用一对数字表示,例如“640×480 显示器”,它表示横向 640 像素和纵向 480 像素(就像 VGA 显示器),因此其总数为 640 × 480 = 307,200 像素。

数字化图像的彩色采样点(例如网页中常用的 JPG 文件)也称为像素。由于计算机显示器的类型不同,这些可能和屏幕像素有些区域不是一一对应的。在这种区别很明显的区域,图像文件中的点更接近纹理元素。

在计算机编程中,像素组成的图像叫位图或者光栅图像。光栅一词源于模拟电视技术,位图化图像可用于编码数字影像和某些类型的计算机生成艺术。简单说起来,像素就是图像的点的数值,点画成线,线画成面。当然,图片的清晰度不仅仅是由像素决定的。

像素值

相机所说的像素,其实是最大像素的意思,像素是分辨率的单位,这个像素值仅仅是相机所支持的有效最大分辨率。

30 万 640×480

50 万 800×600

80 万 1024×768 5” (3.5×5 英寸)

130 万 1280×960 6” (4×6 英寸)

200 万 1600×1200 8”(6×8 英寸) 5”(3.5×5 英寸)

310 万 2048×1536 10”(8×10 寸) 7”(5×7 英寸)

430 万 2400×1800 12”(10×12 英寸) 8”(6×8 英寸)

500 万 2560×1920 12”(10×12 英寸) 8”(6×8 英寸)

600 万 3000×2000 14”(11×14 英寸) 10”(8×10 寸)

800 万 3264×2488 16”(12×16 英寸) 10”(8×10 寸)

1100 万 4080×2720 20”(16×20 英寸) 12”(10×12 英寸)

1400 万 4536×3024 24”(18×24 英寸) 14”(11×14 英寸)

以上都是大约尺寸。

单位

当图片尺寸以像素为单位时,我们需要指定其固定的分辨率,才能将图片尺寸与现实中的实际尺寸相互转换。例如大多数网页制作常用图片分辨率为 72,即每英寸像素为 72,1 英寸等于 2.54 厘米,那么通过换算可以得出每厘米等于 28 像素;又如 15×15 厘米长度的图片,等于 420*420 像素的长度。

DPI 点每英寸

LPI 线每英寸

PPI 像素每英寸

原始像素

像素

对于该显示器,原始解析度能够产生最精细的图像。但是因为用户可以调整解析度,显示器必须能够显示其它解析度。非原始解析度必须通过在液晶屏幕上拟合重新采样来实现,要使用插值算法。这经常会使屏幕看起来破碎或模糊。

例如,原始解析度为 1280×1024 的显示器在解析度为 1280×1024 时看起来最好,也可以通过用几个物理三元素组来表示一个像素以显示 800×600,但可能无法完全显示 1600×1200 的解析度,因为物理三元素组不够。 像素可以是长方形的或者方形的。有一个数称为长宽比,用于表述像素有多方。

例如 1.25:1 的长宽比表示每个像素的宽是其高度的 1.25 倍。计算机显示器上的像素通常是方的,但是用于数字影像的像素有矩形的长宽比,例如那些用于 CCIR 601 数字图像标准的变种 PAL 和 NTSC 制式的,以及所对应的宽屏格式。 单色图像的每个像素有自己的灰度。0 通常表示黑,而最大值通常表示白色。

例如,在一个 8 位图像中,最大的无符号数是 255,所以这是白色的值。 在彩色图像中,每个像素可以用它的色调,饱和度,和亮度来表示,但是通常用红绿蓝强度来表示(参看 RGB)。

母像素

一个

五百万像素拍照

例如,常见的取值有 :

8 bpp[2^8=256;(256 色)];

16 bpp[2^16=65536; (65,536 色,称为高彩色)];

24 bpp[2^24=16777216; (16,777,216 色,称为真彩色)];

48 bpp[2^48=281474976710656;281,474,976,710,656 色,用于很多专业的扫描仪]。

256 色或者更少的色彩的图形经常以块或平面格式存储于显存中,其中显存中的每个像素是到一个称为调色板的颜色数组的索引值。这些模式因而有时被称为索引模式。

虽然每次只有 256 色,但是这 256 种颜色选自一个选择大的多的调色板,通常是 16 兆色。改变调色板中的色彩值可以得到一种动画效果。视窗 95(windows95)和视窗 98(windows98)的标志可能是这类动画最著名的例子了。

对于超过 8 位的深度,这些数位就是三个分量(红绿蓝)的各自的数位的总和。一个 16 位的深度通常分为 5 位红色和 5 位蓝色,6 位绿色(眼睛对于绿色更为敏感)。

24 位的深度一般是每个分量 8 位。在有些系统中,32 位深度也是可选的:这意味着 24 位的像素有 8 位额外的数位来描述透明度。在老一些的系统中,4bpp(16 色)也是很常见的。 当一个图像文件显示在屏幕上,每个像素的数位对于光栅文本和对于显示器可以是不同的。有些光栅图像文件格式相对其他格式有更大的色彩深度。

例如 GIF 格式,其最大深度为 8 位,而 TIFF 文件可以处理 48 位像素。没有任何显示器可以显示 48 位色彩,所以这个深度通常用于特殊专业应用,例如胶片扫描仪和打印机。这种文件在屏幕上采用 24 位深度绘制。像素根本只是决定清晰度的一个条件之一,一个相机可以使用 2048×1536 像素的解析度,通常被称为有“3.1 百万像素” (2048 × 1536 = 3,145,728)。

子像素

很多

800w 像素 16gb 内存

例如,LCD 显示器通常将每个像素水平分解为 3 个子像素。多数 LED 显示器将每个像素分解为 4 个子像素;一个红,二个绿,和一个蓝。多数数码相机传感器也采用子像素,通过有色滤波器实现。(CRT 显示器也采用红绿蓝荧光点,但是它们和图像像素并不对齐,因此不能称为子像素)。

对于有子像素的系统,有两种不同的处理方式:子像素可以被忽略,将像素作为最小可以存取的图像元素,或者子像素被包含到绘制计算中,这需要更多的分析和处理时间,但是可以在某些情况下提供更出色的图像。 后一种方式被用于提高彩色显示器的外观解析度。

这种技术,被称为子像素绘制,利用了像素几何来分别操纵子像素,对于设为原始解析度的平面显示器来讲最为有效(因为这种显示器的像素几何通常是固定的而且是已知的)。这是反走样的一种形式,主要用于改进文本的显示。微软的 ClearType,在 Windows XP 上可用,是这种技术的一个例子。

兆像素

超高像素手机摄像头

数码相机使用感光电子器件,或者是耦合电荷设备(CCDs)或者 CMOS 传感器,它们记录每个像素的灰度级别。在多数数码相机中,CCD 采用某种排列的有色滤波器,在 Bayer 滤波器拼合中带有红,绿,蓝区域,使得感光像素可以记录单个基色的灰度。

相机对相邻像素的色彩信息进行插值,这个过程称为解拼(de-mosaic),然后建立最后的图像。这样,一个数码相机中的 x 兆像素的图像最后的彩色解析度最后可能只有同样图像在扫描仪中的解析度的四分之一。这样,一幅蓝色或者红色的物体的图像倾向于比灰色的物体要模糊。绿色物体似乎不那么模糊,因为绿色被分配了更多的像素(因为眼睛对于绿色的敏感性)。 作为一个新的发展,Foveon X3 CCD 采用三层图像传感器在每个像素点探测红绿蓝强度。这个结构消除了解拼的需要因而消除了相关的图像走样,例如高对比度的边的色彩模糊这种走样。

有效像素

首先我们要明确一点,一张数码照片的实际象素值跟感应器的象素值是有所不同的。以一般的感应器为例,每个象素带有一个光电二极管,代表着照片中的一个象素。

例如一部拥有 500 万象素的数码相机,它的感应器能输出分辨率为 2,560 x1,920 的图像—其实精确来讲,这个数值只相等于 490 万有效象素。有效象素周围的其他象素负责另外的工作,如决定“黑色是什么”。很多时候,并不是所有感应器上的象素都能被运用。

像素插值

在通常情况下,感应器中不同位置的每个像素构成图片中的每个像素。

例如一张 500 万像素的照片由感应器中的 500 万个像素对进入快门的光线进行测量、处理而获得(有效像素外的其他像素只负责计算)。但是我们有时候能看到这样的数码相机:只拥有 300 万像素,却能输出 600 万像素的照片!其实这里并没有什么虚假的地方,只是照相机在感应器 300 万象素测量的基础上,进行计算和插值,增加照片象素。

当摄影者拍摄 JPEG 格式的照片时,这种“照相机内扩大”的成像质量会比我们在电脑上扩大优秀,因为“照相机内扩大”是在图片未被压缩成 JPEG 格式前完成的。有数码相片处理经验的摄友都清楚,在电脑里面扩大 JPEG 图片会使画面细腻和平滑度迅速下降。

虽然数码相机插值所得的图片会比感应器像素正常输出的图片画质好,但是插值所得的图片文件大小比正常输出的图片大得多(如 300 万感应器像素插值为 600 万像素,最终输入记忆卡的图片为 600 万象像素)。因此,插值所得的高像素看来并没有太多的可取之处,其实运用插值就好像使用数码变焦-并不能创造原像素无法记录的细节地方。

总像素

CCD 总像素也是一个相当重要指标,由于各生产厂家采用不同技术,所以其厂家标称 CCD 像素并不直接对应相机实际像素,所以购买数码相机时更要看相机实际所具有总像素数。一般来讲总像素水平达到 300 万左右就可以满足一般应用了,一般 200 万象素、100 万象素产品也可以满足低端使用,当然更高象素数码相机可以得到更高质量照片,有些公司已经开始推出 2200 万象素级别普通数码相机了。

数码相机

数码相机的发展变化,在某种意义上说,比人们预料的要快得多。截至 2007 年底,高像素的相机已经进入一般消费者手中。比如八百万像素的相机,价格已经不是很高。像素可为 3,264X2,448=7,990,272。

应用领域

数码相机

顶级 810 万像素

像素指的是数码相机的分辨率。

它是由相机里的光电传感器上的光敏元件数目所决定的,一个光敏元件就对应一个像素。因此像素越大,意味着光敏元件越多,相应的成本就越大。 数码相机的图像质量部分是由像素决定的,大过一定尺寸再单纯拿像素来比较就没有意义了,主流单反数码相机像素在 1000 万左右,但是普通摄影及家用 500 万像素已足够用,因为我们使用的显示器的分辨率有限,一般为 1024×768 至 1920×1200,这样的分辨率如果显示像素过高的图片时,图片会被压缩至当前屏幕的大小,此时有的图片就会出现锐利度过高的情况而失真。成像质量主要取决于相机的镜头,感光元件大小及质量。

像素越大,照片的分辨率也越大,可打印尺寸也更大。但是,早期的数码相机都是低于 100 万像素的。从 1999 年下半年开始,200 万像素的产品渐渐成为市场的主流。(手机普遍都是 200 万像素,普通数码相机一般都在 300 万像素以上。)

当前的数码相机的发展趋势,像素宛如 PC 机的 CPU 主频,有越来越大的势头。 其实从市场分类角度看,面向普及型的产品,考虑性价比的因素,像素并不是 越大越好。毕竟 200 万像素的产品,已经能够满足普通消费者的大多数应用。

因 此大多数厂商在高端数码相机追求高像素的同时,当前其产量最大的,仍是面向普 及型的百万像素产品。顶级专用相机,已有超过 1 亿像素级的产品。 另外值得消费者注意的是,当前的数码相机产品,在像素标称上分为 CCD 像素和经软件优化后的像素,后者大大高于前者。如某品牌流行的数码相机,其 CCD 像素为 230 万,而软件优化后的像素可达到 330 万。

数码相机的像素分为最大像素数和有效像素数。

最大像素

英文名称为 Maximum Pixels,所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的 DSP 芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法,在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。

在市面上,有一些商家会标明“经硬件插值可达 XXX 像素”,这也是相同的原理,只不过在图像的质量和感光度上,以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。

最大像素,也直接指 CCD/CMOS 感光器件的像素,一些商家为了增大销售额,只标榜数码相机的最大像素,在数码相机设置图片分辨率的时候,的确也有拍摄最高像素的分辨率图片,但是,用户要清楚,这是通过数码相机内部运算而得出的值,在打印图片的时候,其画质的减损会十分明显。

有效像素

有效像素数英文名称为 Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的 DiMAGE7 为例,其 CCD 像素为 524 万(5.24Megapixel),因为 CCD 有一部分并不参与成像,有效像素只为 490 万。

数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感光器件,唯一的办法就是把像素的面积增大,这样一来,可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。

用户在购买数码相机的时候,通常会看到商家标榜“最大像素达到 XXX”和“有效像素达到 XXX”,那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候,应该注重看数码相机的有效像素是多少,有效像素的数值才是决定图片质量的关键。

电视像素

电视像素在电视系统中的作用是:

(1)决定图像清晰度。像素分得越小,画面的总像素就越多,图像也就越清晰。

(2)便于图像的电视传送。可以用扫描方式逐点顺次取出图像信息,并转变为可传送的电信号。

(3)便于电视显像。无论用什么形式显像,都可是用扫描方式逐点还原出像点。

像素画

像素其实是由很多个点组成。 我们这里说的“像素画”并不是和矢量图对应的点阵式图像,而是指的一种图标风格的图像,此风格图像强调清晰的轮廓、明快的色彩,同时像素图的造型往往比较卡通,因此得到很多朋友的喜爱。 像素图的制作方法几乎不用混叠方法来绘制光滑的线条,所以常常采用.gif 格式,而且图片也经常以动态形式出现.但由于其特殊的制作过程,如果随意改变图片的大小,风格就难以保证了。

像素画的应用范围相当广泛,从小时候玩的 FC 家用红白机的画面直到今天的 GBA 手掌机;从黑白的手机图片直到今天全彩的掌上电脑;即使我们日以面对的电脑中也无处不充斥着各类软件的像素图标。如今像素画更是成为了一门艺术,深深的震撼着你我。

收藏 0个人收藏
走进科技生活方式

评论交流

泪雪默认头像 请「登录」后参与评论
  1. 加载中..

相关推荐

  • PS4 Pro monitor 游戏显示器

    如何选购PS4 Pro游戏显示器

    PS4 Pro购买显示器时需要考虑至少 60Hz 的刷新率、1080p 或更高的分辨率以及最小的输入延迟。此外考虑使用 HDR 显示器以利用 PS4 Pro 提供的丰富色彩和高动态范围选项,即使在不玩支持 4K 的游戏时也能发挥作用。
  • PS4 Pro monitor 显示器

    为什么需要为PS4 Pro购买新显示器

    要充分利用 PS4 Pro 游戏机,需要一台能够以每秒 60 帧的速度实现 4k 分辨率的显示器。对于竞技游戏或玩任何快节奏的游戏,需要一台刷新率至少为 60Hz 且输入延迟最小的显示器。
  • 电视机 Television

    电视出现杂音怎么办

    常见原因可能是电视机与机顶盒的音视频连线处出现故障,重新插拔或者是更换就可以。如果电视机发出尖细的声音,可以将电视机调为静音模式,如果杂音没有消失,则可能是变压器的铁芯出现了松动,这时候就必须请教专业人士帮忙解决。
  • 4K TV 电视机

    4k电视机是什么意思

    4K电视指的是电视机的显示屏分辨率为3840×2160及以上的超高清电视,其分辨率是高清的8倍、全高清的4倍。在这样的高分辨率之下,观众能看清楚电视画面中的每一个特写和细节。通过使用新一代的高清技术,在推出4K电视后就收获一致好评。
  • TV 电视

    如何保养电视机

    电视机一定要放置在干燥的环境中,避免阳光的直射,电视机的外壳如果长时间被太阳直射,会影响外壳美观。电视机显示屏不适合被阳光直射,同时不适合在亮度过高的地方观看。不使用电视机时可以利用电视罩将电视机罩起来,有效的避免灰尘进入电视机。
  • TV 电视

    电视机4k和8k有什么区别

    4k电视和8k电视的分辨率不同,4K电视的分辨率为3840*2160,即约为830万的像素;而8K电视则采用了7680*4320的分辨率,即约为3300万像素,是4K的4倍。由于电视机的分辨率越高显示出来的像素就越多,画面还原更清晰,在细节方面更出色,因此8K电视优于4K电视。