像素

像素是指由圖像的小方格組成的，這些小方塊都有一個明確的位置和被分配的色彩數值，小方格顏色和位置就決定該圖像所呈現出來的樣子。

可以將像素視為整個圖像中不可分割的單位或者是元素。不可分割的意思是它不能夠再切割成更小單位抑或是元素，它是以一個單一顏色的小格存在。每一個點陣圖像包含了一定量的像素，這些像素決定圖像在螢幕上所呈現的大小。

基本介紹

• 中文名：圖像元素
• 外文名：pixel
• 中文縮寫：像素
• 外文縮寫：PIXEL或PX

定義

像素：是指在由一個數字序列表示的圖像中的一個最小單位，稱為像素。

而不是原詞條中說圖像由一個個點組成，這個點叫做像素。

原理

從像素的思想派生出幾個其它類型的概念，如體素(voxel)，紋素(texel)和曲面元素(surfel)，它們被用於其它計算機圖形學和圖像處理套用。

點有時也用來表示像素，特別是計算機市場行銷人員，多數時間使用DPI(dots per inch)表示。

像素

我們可以說在一幅可見的圖像中的像素（如列印出來的一頁）或者用電子信號表示的像素，或者用數碼錶示的像素，或者顯示器上的像素，或者數位相機（感光元素）中的像素。這個列表還可以添加很多其它的例子，根據上下文會有一些更為精確的同義詞，例如畫素，採樣點，位元組，比特，點，斑，超集，三合點，條紋集，視窗等。

我們也可以抽象地討論像素，特別是使用像素作為解析度（也稱解析度，下同）衡量時，例如2400像素每英寸或者640像素每線。一幅圖像中的像素個數有時被稱為圖像解析度，雖然解析度有一個更為特定的定義。用來表示一幅圖像的像素越多，結果就越接近原始圖像。

像素可以用一個數表示，比如一個“0.3兆像素”數位相機，它有額定30萬像素；也可以用一對數字表示，例如“640x480顯示器”，它表示橫向640像素和縱向480像素(就像VGA顯示器)，因此其總數為640 × 480 = 307,200像素。

數位化圖像的彩色採樣點(例如網頁中常用的JPG檔案）也稱為像素。由於計算機顯示器的類型不同，這些可能和螢幕像素有些區域不是一一對應的。在這種區別很明顯的區域，圖像檔案中的點更接近紋理元素。

在計算機編程中，像素組成的圖像叫點陣圖或者光柵圖像。光柵一詞源於模擬電視技術，點陣圖化圖像可用於編碼數字影像和某些類型的計算機生成藝術。簡單說起來，像素就是圖像的點的數值，點畫成線，線畫成面。當然，圖片的清晰度不僅僅是由像素決定的。

像素值

相機所說的像素，其實是最大像素的意思，像素是解析度的單位，這個像素值僅僅是相機所支持的有效最大解析度。

30萬 640×480

50萬 800×600

80萬 1024×768 5” （3.5×5英寸）

130萬 1280×960 6” （4×6英寸）

200萬 1600×1200 8”（6×8英寸) 5”（3.5×5英寸）

310萬 2048×1536 10”（8×10寸） 7”（5×7英寸）

430萬 2400×1800 12”（10×12英寸） 8”（6×8英寸）

500萬 2560×1920 12”（10×12英寸） 8”（6×8英寸）

600萬 3000×2000 14”（11×14英寸） 10”（8×10寸）

800萬 3264×2488 16”（12×16英寸） 10”（8×10寸）

1100萬 4080×2720 20”（16×20英寸） 12”（10×12英寸）

1400萬 4536×3024 24”（18×24英寸） 14”（11×14英寸）

以上都是大約尺寸。

單位

當圖片尺寸以像素為單位時，我們需要指定其固定的解析度，才能將圖片尺寸與現實中的實際尺寸相互轉換。例如大多數網頁製作常用圖片解析度為72，即每英寸像素為72，1英寸等於2.54厘米，那么通過換算可以得出每厘米等於28像素；又如15x15厘米長度的圖片，等於420*420像素的長度。

DPI 點每英寸

LPI 線每英寸

PPI 像素每英寸

原始像素

因為多數計算機顯示器的解析度可以通過計算機的作業系統來調節，顯示器的像素解析度可能不是一個絕對的衡量標準。 現代液晶顯示器按設計有一個原始解析度，它代表像素和三元素組之間的完美匹配。（陰極射線管也是用紅－綠－藍螢光三元素組，但是它們和圖像像素並不重合，因此和像素無法比較）。

像素

對於該顯示器，原始解析度能夠產生最精細的圖像。但是因為用戶可以調整解析度，顯示器必須能夠顯示其它解析度。非原始解析度必須通過在液晶螢幕上擬合重新採樣來實現，要使用插值算法。這經常會使螢幕看起來破碎或模糊。

例如，原始解析度為1280×1024的顯示器在解析度為1280×1024時看起來最好，也可以通過用幾個物理三元素組來表示一個像素以顯示800×600，但可能無法完全顯示1600×1200的解析度，因為物理三元素組不夠。 像素可以是長方形的或者方形的。有一個數稱為長寬比，用於表述像素有多方。

例如1.25:1的長寬比表示每個像素的寬是其高度的1.25倍。計算機顯示器上的像素通常是方的，但是用於數字影像的像素有矩形的長寬比，例如那些用於CCIR 601數字圖像標準的變種PAL和NTSC制式的，以及所對應的寬屏格式。 單色圖像的每個像素有自己的灰度。0通常表示黑，而最大值通常表示白色。

例如，在一個8點陣圖像中，最大的無符號數是255，所以這是白色的值。 在彩色圖像中，每個像素可以用它的色調，飽和度，和亮度來表示，但是通常用紅綠藍強度來表示（參看RGB）。

每像素

一個像素所能表達的不同顏色數取決於比特每像素(BPP)。這個最大數可以通過取二的色彩深度次冪來得到。

五百萬像素拍照

例如，常見的取值有 ：

8 bpp [2^8=256；(256色)]；

16 bpp [2^16=65536； (65,536色，稱為高彩色)]；

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

48 bpp [2^48=281474976710656；(281,474,976,710,656色，用於很多專業的掃瞄器) 。

256色或者更少的色彩的圖形經常以塊或平面格式存儲於顯存中，其中顯存中的每個像素是到一個稱為調色板的顏色數組的索引值。這些模式因而有時被稱為索引模式。

雖然每次只有256色，但是這256種顏色選自一個選擇大的多的調色板，通常是16兆色。改變調色板中的色彩值可以得到一種動畫效果。視窗95（windows95）和視窗98（windows98）的標誌可能是這類動畫最著名的例子了。

對於超過8位的深度，這些數位就是三個分量（紅綠藍）的各自的數位的總和。一個16位的深度通常分為5位紅色和5位藍色，6位綠色（眼睛對於綠色更為敏感）。

24位的深度一般是每個分量8位。在有些系統中，32位深度也是可選的：這意味著24位的像素有8位額外的數位來描述透明度。在老一些的系統中，4bpp（16色）也是很常見的。 當一個圖像檔案顯示在螢幕上，每個像素的數位對於光柵文本和對於顯示器可以是不同的。有些光柵圖像檔案格式相對其他格式有更大的色彩深度。

例如GIF格式，其最大深度為8位，而TIFF檔案可以處理48位像素。沒有任何顯示器可以顯示48位色彩，所以這個深度通常用於特殊專業套用，例如膠片掃瞄器和印表機。這種檔案在螢幕上採用24位深度繪製。像素根本只是決定清晰度的一個條件之一，一個相機可以使用2048×1536像素的解析度，通常被稱為有“3.1百萬像素” (2048 × 1536 = 3,145,728)。

子像素

很多顯示器和圖像獲取系統出於不同原因無法顯示或感知同一點的不同色彩通道。這個問題通常通過多個子像素的辦法解決，每個子像素處理一個色彩通道。

800w像素16gb記憶體

例如，LCD顯示器通常將每個像素水平分解為3個子像素。多數LED顯示器將每個像素分解為4個子像素；一個紅，二個綠，和一個藍。多數數位相機感測器也採用子像素，通過有色濾波器實現。（CRT顯示器也採用紅綠藍螢光點，但是它們和圖像像素並不對齊，因此不能稱為子像素）。

對於有子像素的系統，有兩種不同的處理方式：子像素可以被忽略，將像素作為最小可以存取的圖像元素，或者子像素被包含到繪製計算中，這需要更多的分析和處理時間，但是可以在某些情況下提供更出色的圖像。 後一種方式被用於提高彩色顯示器的外觀解析度。

這種技術，被稱為子像素繪製，利用了像素幾何來分別操縱子像素，對於設為原始解析度的平面顯示器來講最為有效（因為這種顯示器的像素幾何通常是固定的而且是已知的）。這是反走樣的一種形式，主要用於改進文本的顯示。微軟的ClearType，在Windows XP上可用，是這種技術的一個例子。

兆像素

一個兆像素(megapixel)是一百萬個像素，通常用於表達數位相機的解析度。

超高像素手機攝像頭

數位相機使用感光電子器件，或者是耦合電荷設備(CCDs)或者CMOS感測器，它們記錄每個像素的灰度級別。在多數數位相機中，CCD採用某種排列的有色濾波器，在Bayer濾波器拼合中帶有紅，綠，藍區域，使得感光像素可以記錄單個基色的灰度。

相機對相鄰像素的色彩信息進行插值，這個過程稱為解拼（de-mosaic），然後建立最後的圖像。這樣，一個數位相機中的x兆像素的圖像最後的彩色解析度最後可能只有同樣圖像在掃瞄器中的解析度的四分之一。這樣，一幅藍色或者紅色的物體的圖像傾向於比灰色的物體要模糊。綠色物體似乎不那么模糊，因為綠色被分配了更多的像素（因為眼睛對於綠色的敏感性）。參看[1]的詳細討論。 作為一個新的發展，Foveon X3 CCD採用三層圖像感測器在每個像素點探測紅綠藍強度。這個結構消除了解拼的需要因而消除了相關的圖像走樣，例如高對比度的邊的色彩模糊這種走樣。

有效像素

首先我們要明確一點，一張數碼照片的實際象素值跟感應器的象素值是有所不同的。以一般的感應器為例，每個象素帶有一個光電二極體，代表著照片中的一個象素。

例如一部擁有500萬象素的數位相機，它的感應器能輸出解析度為 2,560 x 1,920的圖像—其實精確來講，這個數值只相等於490萬有效象素。有效象素周圍的其他象素負責另外的工作，如決定“黑色是什麼”。很多時候，並不是所有感應器上的象素都能被運用。

像素插值

在通常情況下，感應器中不同位置的每個像素構成圖片中的每個像素。

例如一張500萬像素的照片由感應器中的500萬個像素對進入快門的光線進行測量、處理而獲得（有效像素外的其他像素只負責計算）。但是我們有時候能看到這樣的數位相機：只擁有300萬像素，卻能輸出600萬像素的照片！其實這裡並沒有什麼虛假的地方，只是照相機在感應器300萬象素測量的基礎上，進行計算和插值，增加照片象素。

當攝影者拍攝JPEG格式的照片時，這種“照相機內擴大”的成像質量會比我們在電腦上擴大優秀，因為“照相機內擴大”是在圖片未被壓縮成JPEG格式前完成的。有數碼相片處理經驗的攝友都清楚，在電腦裡面擴大JPEG圖片會使畫面細膩和平滑度迅速下降。

雖然數碼相機插值所得的圖片會比感應器像素正常輸出的圖片畫質好，但是插值所得的圖片檔案大小比正常輸出的圖片大得多（如300萬感應器像素插值為600萬像素，最終輸入記憶卡的圖片為600萬象像素）。因此，插值所得的高像素看來並沒有太多的可取之處，其實運用插值就好像使用數碼變焦－並不能創造原像素無法記錄的細節地方。

總像素

CCD總像素也是一個相當重要指標，由於各生產廠家採用不同技術，所以其廠家標稱CCD像素並不直接對應相機實際像素，所以購買數位相機時更要看相機實際所具有總像素數。一般來講總像素水平達到300萬左右就可以滿足一般套用了，一般200萬象素、100萬象素產品也可以滿足低端使用，當然更高象素數位相機可以得到更高質量照片，有些公司已經開始推出2200萬象素級別普通數位相機了。

數位相機

數位相機的發展變化，在某種意義上說，比人們預料的要快得多。截至2007年底，高像素的相機已經進入一般消費者手中。比如八百萬像素的相機，價格已經不是很高。像素可為3，264X2，448=7，990，272。

套用領域

數位相機

像素是衡量數位相機的最重要指標。

頂級810萬像素

像素指的是數位相機的解析度。

它是由相機里的光電感測器上的光敏元件數目所決定的，一個光敏元件就對應一個像素。因此像素越大，意味著光敏元件越多，相應的成本就越大。 數位相機的圖像質量部分是由像素決定的，大過一定尺寸再單純拿像素來比較就沒有意義了，主流單眼數位相機像素在1000萬左右,但是普通攝影及家用500萬像素已足夠用，因為我們使用的顯示器的解析度有限，一般為1024×768至1920×1200，這樣的解析度如果顯示像素過高的圖片時，圖片會被壓縮至當前螢幕的大小，此時有的圖片就會出現銳利度過高的情況而失真。成像質量主要取決於相機的鏡頭，感光元件大小及質量。

像素越大，照片的解析度也越大，可列印尺寸也更大。但是，早期的數位相機都是低於100萬像素的。從1999年下半年開始，200萬像素的產品漸漸成為市場的主流。(手機普遍都是200萬像素，普通數位相機一般都在300萬像素以上。)

當前的數位相機的發展趨勢，像素宛如PC機的CPU主頻，有越來越大的勢頭。 其實從市場分類角度看，面向普及型的產品，考慮性價比的因素，像素並不是 越大越好。畢竟200萬像素的產品，已經能夠滿足普通消費者的大多數套用。

因 此大多數廠商在高端數位相機追求高像素的同時，當前其產量最大的，仍是面向普 及型的百萬像素產品。頂級專用相機，已有超過1億像素級的產品。 另外值得消費者注意的是，當前的數位相機產品，在像素標稱上分為CCD像素和經軟體最佳化後的像素，後者大大高於前者。如某品牌流行的數位相機，其CCD像素為230萬，而軟體最佳化後的像素可達到330萬。

數位相機的像素分為最大像素數和有效像素數。

最大像素

英文名稱為Maximum Pixels，所謂的最大像素是經過插值運算後獲得的。插值運算通過設在數位相機內部的DSP晶片，在需要放大圖像時用最臨近法插值、線性插值等運算方法，在圖像內添加圖像放大後所需要增加的像素。插值運算後獲得的圖像質量不能夠與真正感光成像的圖像相比。

在市面上，有一些商家會標明“經硬體插值可達XXX像素”，這也是相同的原理，只不過在圖像的質量和感光度上，以最大像素拍攝的圖片清晰度比不上以有效像素拍攝的。

最大像素，也直接指CCD/CMOS感光器件的像素，一些商家為了增大銷售額，只標榜數位相機的最大像素，在數位相機設定圖片解析度的時候，的確也有拍攝最高像素的解析度圖片，但是，用戶要清楚，這是通過數位相機內部運算而得出的值，在列印圖片的時候，其畫質的減損會十分明顯。

有效像素

有效像素數英文名稱為Effective Pixels。與最大像素不同，有效像素數是指真正參與感光成像的像素值。最高像素的數值是感光器件的真實像素，這個數據通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在鏡頭變焦倍率下所換算出來的值。以美能達的DiMAGE7為例，其CCD像素為524萬（5.24Megapixel），因為CCD有一部分並不參與成像，有效像素只為490萬。

數碼圖片的儲存方式一般以像素（Pixel）為單位，每個象素是數碼圖片裡面積最小的單位。像素越大，圖片的面積越大。要增加一個圖片的面積大小，如果沒有更多的光進入感光器件，唯一的辦法就是把像素的面積增大，這樣一來，可能會影響圖片的銳力度和清晰度。所以，在像素麵積不變的情況下，數位相機能獲得最大的圖片像素，即為有效像素。

用戶在購買數位相機的時候，通常會看到商家標榜“最大像素達到XXX”和“有效像素達到XXX”，那用戶應該怎樣選擇呢？在選擇數位相機的時候，應該注重看數位相機的有效像素是多少，有效像素的數值才是決定圖片質量的關鍵。

電視像素

電視像素在電視系統中的作用是：

（1）決定圖像清晰度。像素分得越小，畫面的總像素就越多，圖像也就越清晰。

（2）便於圖像的電視傳送。可以用掃描方式逐點順次取出圖像信息，並轉變為可傳送的電信號。

（3）便於電視顯像。無論用什麼形式顯像，都可是用掃描方式逐點還原出像點。

像素畫

像素其實是由很多個點組成。 我們這裡說的“像素畫”並不是和矢量圖對應的點陣式圖像，而是指的一種圖示風格的圖像，此風格圖像強調清晰的輪廓、明快的色彩，同時像素圖的造型往往比較卡通，因此得到很多朋友的喜愛。 像素圖的製作方法幾乎不用混疊方法來繪製光滑的線條，所以常常採用.gif格式，而且圖片也經常以動態形式出現.但由於其特殊的製作過程，如果隨意改變圖片的大小，風格就難以保證了。

像素畫的套用範圍相當廣泛，從小時候玩的FC家用紅白機的畫面直到今天的GBA手掌機；從黑白的手機圖片直到今天全彩的掌上電腦；即使我們日以面對的電腦中也無處不充斥著各類軟體的像素圖示。如今像素畫更是成為了一門藝術，深深的震撼著你我。