¿Por qué la unidad de tamaño de imagen no es Pixel²?


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Si calcula el área de un rectángulo, simplemente multiplique la altura y el ancho y recupere la unidad al cuadrado. Ejemplo: 5 cm * 10 cm = 50 cm²

Por el contrario, si calcula el tamaño de una imagen, también multiplica la altura y el ancho, pero recupera la unidad, Pixel, tal como era la unidad de la altura y el ancho antes de multiplicar. Ejemplo: lo que realmente calcula es lo siguiente: 3840 píxeles * 2160 píxeles = 8294400 píxeles

Lo que esperaría es: 3840 píxeles * 2160 píxeles = 8294400 píxeles²

¿Por qué la unidad de multiplicación de píxeles no se cuadra?


Los comentarios no son para discusión extendida; Esta conversación se ha movido al chat .
DW

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@JLRishe No publique respuestas como comentarios, especialmente cuando el punto que está planteando ya ha sido cubierto por las respuestas existentes. La pregunta fue protegida precisamente para evitar este tipo de repetición.
David Richerby

Respuestas:


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El ancho de una imagen se mide en un espacio discreto de 2 dimensiones.

La imagen tiene 3840 píxeles de ancho. Esto significa que hay una banda horizontal de 3840 píxeles (que son regiones bidimensionales) que cruzan el espacio. No estamos usando píxeles como unidad de medida, en realidad estamos contando cosas llamadas píxeles.

Cuando medimos qué tan alto es, medimos 2160 píxeles en una banda vertical hasta la parte superior de la imagen. Nuevamente, el píxel no es una unidad de medida, es algo que estamos contando.

Si toma una cuadrícula de cosas que tiene 3840 de ancho y 2160 de alto, termina con 3840 * 2160 de ellas. Esto está contando.

Podríamos también describir la imagen como pixel_widths 3840 de ancho y 2160 pixel_heights alto, y modificar esas distancias . Entonces obtendríamos 3840 * 2160 (pixel_width * pixel_height) área. Este es un cálculo de área.

Estos tienen el mismo valor numérico porque pixel_width*pixel_height = pixel_area, y X píxeles tienen un área de X pixel_area.

Aparece una diferencia entre estos cálculos cuando tiene píxeles no cuadrados y gira. Algo de 10 píxeles de ancho de 90 grados de ancho puede no tener 10 píxeles de alto. Al mismo tiempo, la rotación debe preservar el área (hasta el redondeo).

La relación entre ancho y alto en un píxel se denomina relación de aspecto. Los TRC a menudo tenían una relación de aspecto efectiva de 1,11 si no recuerdo mal.


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Porque "píxel" no es una unidad de medida: es un objeto. Entonces, al igual que una pared que tiene 30 ladrillos de ancho por 10 ladrillos de alto contiene 300 ladrillos (no ladrillos al cuadrado), una imagen que tiene 30 píxeles de ancho por 10 píxeles de alto contiene 300 píxeles (no píxeles al cuadrado).


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“Pixel” se realmente utiliza a menudo como, e intercambiable con, otras unidades de medida. El ejemplo más destacado está en CSS. El análisis dimensional no juega ningún papel en estas aplicaciones, pero si lo hiciera, probablemente tendríamos que usar píxel².
Konrad Rudolph

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El píxel ya es una medida de un área (como acre o campo de fútbol). Se define por el área controlable más pequeña de una pantalla. Esta área es pequeña en un monitor y puede ser grande en una cartelera. Suponga que un píxel tiene 2 mm de ancho y 1 mm de alto -> píxel = 2 mm ^ 2 Una pantalla de 800x600 es 800 * 2 mm * 600 * 1 mm 960000 mm ^ 2 pero siempre 460000 píxeles
Joachim Weiß

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Yo diría que no es una unidad de medida unidimensional . Cada objeto se puede utilizar como unidad de medida para una cantidad en su propia dimensión o inferior. Los píxeles son bidimensionales, por lo que podemos usarlos para contar áreas (pero también longitudes, abreviando "hasta los lados de 1080 píxeles").
Raphael

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El London Bus también es una unidad popular de ancho, alto, largo y volumen, pero nadie hablaría nunca de un Bus cúbico.
Michael Kay

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@MichaelKay Peso, en lugar de volumen. El volumen se mide en piscinas olímpicas. :-P
David Richerby

125

Tengo una respuesta diferente de otras personas: píxel es la unidad correcta para las áreas, y que haga necesario el análisis dimensional. La discrepancia es que el píxel en "3840 píxeles de ancho" no es la misma unidad que el píxel en "la pantalla tiene 8294400 píxeles". En cambio, "píxel" es una abreviatura en lenguaje natural para diferentes unidades en diferentes momentos, y se necesita algo de contexto y juicio para expandir la abreviatura de manera apropiada.

La forma no abreviada es "3840 píxeles de ancho x 2160 píxeles de alto = mil millones de áreas de píxeles" (y un "área de píxeles" es, por definición, igual a "ancho de píxeles * altura de píxeles" para píxeles rectangulares).

NB: se supone con frecuencia que el ancho y la altura de los píxeles son iguales (como en la discusión de CSS en la otra respuesta), e incluso sin esa suposición, lo anterior supone que los píxeles son rectangulares, ¡y estas suposiciones son a menudo pero no siempre ciertas!


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De hecho, la unidad de ancho y alto es √pixel , multiplicando juntos le da píxeles : o)
Will Crawford

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@WillCrawford ¡Has asumido que los píxeles son cuadrados! O de lo contrario no quieres la raíz cuadrada . =)
Daniel Wagner

17
Los píxeles no son una distancia o un área per se. Son objetos discretos.
Shufflepants

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Lástima que esto sea muy votado cuando simplemente está mal. Un píxel es un elemento único e irresoluble de una imagen muestreada. Ni mas ni menos. El hecho de que los píxeles cuando se realizan físicamente, como elementos LCD o barras de colores CRT, tengan un área o un ángulo sólido de imagen equivalente, es secundario. Cuando una pantalla tiene K * J píxeles, toda la pantalla tiene esa cantidad de píxeles, pero (todavía) no sabe nada sobre sus dimensiones físicas. (sí, sí, las imágenes son bidimensionales, por lo que los píxeles deben tener dos dimensiones a menos que te gusten las curvas de Peano)
Carl Witthoft

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@CarlWitthoft No estoy seguro de entender con qué parte de mi respuesta propuesta está en desacuerdo, exactamente. Es común que haya factores de conversión variables entre unidades; por ejemplo, si tengo $ 100, ¿cuántos euros tengo? No sé hasta que vaya a intercambiarlos, podría ser diferente hoy y mañana. Lo mismo ocurre con las dimensiones de píxeles y las dimensiones físicas: es cierto que no sé cuántas pulgadas cuadradas es un píxel, pero aún es sensato hablar sobre cuántos píxeles tengo. Y de todos modos, ninguna parte de esta respuesta discute las dimensiones físicas, entonces, ¿qué conflicto han establecido sus declaraciones?
Daniel Wagner

44

Un píxel ya es un objeto bidimensional

En su ejemplo, especifica centímetros como un ejemplo de contraste. Los centímetros son una unidad de longitud, que es por naturaleza una medida unidimensional. Al medir áreas, necesitamos hablar de centímetros cuadrados , lo que define la unidad como un cuadrilátero bidimensional con ángulos rectos y lados de igual longitud = 1 cm. Cuando hablamos de volumen, hablamos de centímetros cúbicos , que definen la unidad como un prisma tridimensional de seis lados con cuadrados para los lados, la longitud de cada lado = 1 cm.

Dado que un píxel es un concepto abstracto, y no una unidad de medida estricta, tiene sentido que exista únicamente como un objeto bidimensional. Cuando mida algo como la resolución de la pantalla, puede considerar que la medición incluya un ancho de píxel implícito . Ej: 1920 píxeles de ancho x 1280 píxeles de ancho

Como nota interesante, hay un píxel tridimensional, llamado voxel , que se define como un prisma tridimensional con un píxel para cada cara.

@KlaymenDK Tenía una gran nota, que es que los píxeles son tan abstractos y sensibles al contexto que no son necesariamente cuadrados. Esto empuja a su clase más allá de la 'unidad de medida' y dentro del territorio de 'conteo de objetos'.


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Realmente creo que esta es la respuesta autorizada: los píxeles son bidimensionales. Tenga en cuenta también que, históricamente y actualmente, los píxeles no siempre son cuadrados , o incluso idénticos en un nivel de unidad (por ejemplo, PenTile muestra confusión de lo que realmente es un solo píxel).
KlaymenDK

2
los píxeles no son un "concepto abstracto", son un objeto físico. Centímetros y otras unidades de medida son el concepto abstracto.
Stephen Ostermiller

3
@StephenOstermiller esto es incorrecto. Los centímetros tienen una definición física fija como 1/100 de metro. Un medidor se define como la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío en 1 / 299,792,458 de segundo. Originalmente estaba destinado a representar 1/10 000 de la distancia entre el polo norte y el ecuador, pero esto fue difícil de medir. Por el contrario, los píxeles de mi pantalla actual tienen un tamaño Y una forma diferentes que los píxeles de mi teléfono. El software los interpreta y el hardware los presenta en un entorno local. Los centímetros son un estándar físico, los píxeles son abstractos.
Skoddie

3
"Físico" significa algo que realmente está ahí y que puedes ver. No significa "estándar". Sería más exacto decir "Dado que los píxeles varían en tamaño y no son una unidad de medida estricta ..."
Stephen Ostermiller

3
@StephenOstermiller Este es un problema de semántica. Un desarrollador de software a menudo interpretaría que un píxel es más abstracto que un centímetro porque se conoce la medida de uno, mientras que el otro varía según el dispositivo. El uso correcto de la verborrea aquí variará dependiendo de la perspectiva del individuo, y escribí la respuesta por mi cuenta.
Skoddie

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Como otros han dicho, es porque el píxel es un objeto. Si desea pensar en términos de unidades, la ecuación es técnicamente 3840 pixel-heights * 2160 pixel-widths = 8294400 pixels(donde puede pensar en un píxel como 1 pixel-height * 1 pixel-width)


55
Creo que la analogía de la 'pared de ladrillos' es la mejor: nadie usa ladrillos K * J ^ 2 para construir una pared :-)
Carl Witthoft

@CarlWitthoft es cierto, y estoy de acuerdo en que la analogía es mejor, pero si alguien está pensando en términos de unidades, es útil darse cuenta de que "10 píxeles de altura" es realmente una abreviatura para algo como10*(1 pixel-height)
refutar

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Los píxeles son unidades débilmente tipadas. Al igual que se 1puede convertir en un entero, un valor de coma flotante o una cadena en un lenguaje débilmente tipado, un " píxel " se convierte en cualquier unidad que tenga sentido en su contexto.

Si tuviéramos que escribir la unidad con más fuerza, probablemente tendríamos varios:

  1. ancho de píxel;

  2. altura de píxel;

  3. diagonal de píxeles; y

  4. Área de píxeles.

Como señala correctamente, si suponemos que los píxeles son cuadrados, entonces modo que Tendría más sentido hablar de píxeles cuadrados al analizar el tamaño de la imagen en términos de lados de píxeles .

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

La cuestión es que, si hablamos del tamaño de la imagen, entonces un " píxel " debe ser forzado a un área de píxeles , no a un lado de píxeles .

Nota: los píxeles son unidades

Una unidad es literalmente cualquier cosa que usamos para expresar medidas de algún tipo. Claro que los píxeles son objetos, pero también lo son otras unidades, no hay conflicto allí. Por ejemplo, en los Estados Unidos, todavía medimos longitudes en pies .

Las unidades de medida definidas por objetos eran la norma histórica, por lo que no hay nada inusual en que los píxeles sean unidades definidas por objetos. Simplemente, existen obvias deficiencias en tales definiciones, por lo que en la historia reciente se han realizado esfuerzos de estandarización. Por ejemplo, los pies ahora se definen más formalmente que la longitud del pie de una persona.

Dicho esto, lo mismo le está sucediendo a la unidad de píxeles :

Un píxel independiente del dispositivo (también: píxel independiente de la densidad , dip , dp ) es una unidad física de medida basada en un sistema de coordenadas sostenido por una computadora y representa una abstracción de un píxel para uso de una aplicación que luego convierte un sistema subyacente a píxeles físicos

- "Píxel independiente del dispositivo" , Wikipedia


1
¡Pero el pie (como se usa para la medición lineal) no es un objeto! Se define como una fracción de un metro y el metro se define en términos de la longitud de onda de la luz. En Gran Bretaña, el pie se ha definido oficialmente con respecto a una barra de referencia durante más de mil años, y cualquier longitud basada en longitudes reales de pies ha sido solo una aproximación local; asimismo, los antiguos griegos definieron el pie independientemente de los pies reales.
David Richerby

1
@DavidRicherby Se redefinieron en términos de la velocidad de la luz en el vacío (la longitud de onda de la luz varía, por ejemplo, la luz azul tiene una longitud de onda diferente a la luz roja), pero las definiciones originales se basaron en el uso. La gente necesitaba expresar longitudes mucho antes de la estandarización moderna, por lo que las cosas podían expresarse en términos de partes del cuerpo, ritmos, objetos comunes como granos de cebada (para obtener una definición aleatoria de " pulgada " de Wikipedia), etc. Unidades de medida y recuento de objetos no son conceptos separados; La noción de " longitud " en sí misma es básicamente una concatenación de cosas.
Nat

@DavidRicherby Hah Revisé Wikipedia; tienes razón, definieron un " medidor " en términos de un tipo particular de longitud de onda de la luz de 1960 a 1983. En realidad es divertido leer sobre la historia de estas cosas.
Nat

Bueno, en realidad, ¡me estaba refiriendo por error a la definición actual! Lo estaba confundiendo con el segundo, que se define como un número fijo de ciclos de una frecuencia específica de luz. De todos modos, el punto general se destaca: el medidor se define en términos de alguna propiedad de la luz.
David Richerby

6

Es posible que desee ver esto de otra manera:

3840pxscanline×2160scanline=8294400px.

Es decir, tratar los píxeles como objetos bidimensionales, muy parecidos a los ladrillos en una pared, y simplemente contarlos a lo largo del ancho y alto de la pantalla.


¿Qué nueva perspectiva agrega esta respuesta que aún no se ha dicho? Múltiples respuestas ya señalaron que los píxeles son objetos individuales, la mayoría de las veces ya de dimensión 2.
Lagarto discreto

44
Simple: agrega scanline como una unidad que todavía juega muy bien con el análisis dimensional.
Ruslan

Pensé que el bit scanline agregaba información nueva, relevante y útil. Esto tiene mucho más sentido para mí que la analogía de la pared de ladrillo.
Peaceoutside

3

Un píxel en una pantalla es como un bloque en tu ciudad. No dices que me encantan las casas en este bloque de la ciudad² ya que el bloque es, por definición , el cuadrado, no el lado del cuadrado.


2

Los píxeles son una unidad discreta de la que desea saber el recuento. Prácticamente, es como contar papas en varias bolsas. Use la otra longitud como número simple, por ejemplo. 1600 * 900 píxeles, pero no 1600 píxeles * 900 píxeles. Dejar un número sin unidad produce píxeles como se esperaba (en lugar de píxeles cuadrados) y es matemáticamente correcto.


1

Técnicamente, un píxel no es una unidad de medida. En el diseño óptico, los píxeles se miden en radianes. En la fotogrametría, particularmente cuando se realiza la orientación interior, los píxeles se miden en milímetros. Por ejemplo, si tiene un sensor con píxeles de 5 micras y habla de una línea de píxeles de 1000 de ancho, esos píxeles no tienen 5 mm de ancho por 1 mm o 0 mm de alto. Son 0.005 mm de alto. Los píxeles son inherentemente bidimensionales, más o menos. Cuando incluye información tonal, los píxeles son en realidad tridimensionales. Los píxeles de cuarta, quinta o sexta dimensión son, por supuesto, vóxeles. Dentro del ámbito de las hiperestacks, cada enésima dimensión está definida y puede descomponerse en sus píxeles constituyentes a través de cualquier dimensionalidad.

Para pensar en esto más concretamente (juego de palabras) si tiene una pared de bloques de ceniza y los bloques son de 9x18 pulgadas, entonces una pared de bloques de 10x10 será de 90x180 pulgadas o 10 bloques de ancho y 10 bloques de alto. Supongo que si tuviera un muro de bloques de 1000x1000, podría decir que tenía un megabloque, pero entonces tendría que haber un debate base2 / base10.

En pocas palabras, esas dimensiones de píxeles pueden ser enteros convenientes cuando se almacenan en un archivo de imagen, pero en el mundo real un solo píxel puede tener cualquier número de dimensiones mayor que 2 y tener tamaños de cualquier precisión.


-2

Sucede cuando multiplicas unidades. Pixel no es una unidad. Puede hacerlo con Pixel por pulgada, etc., pero no solo con el píxel.


-2

Además de las respuestas existentes (correctas), si considera que el píxel es un objeto (microscópico) y mide la cantidad de ellos (por ejemplo, en un sensor), una posible unidad desde un punto de vista de SI y física sería un lunar . Sin embargo, el tamaño de la unidad es muy poco práctico, las resoluciones actuales están lejos de tal cantidad y no hay conexión con la química, por lo que usar topos sería bastante inútil (aparte del uso humorístico).

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