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

可以將像素視為整個(gè)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(gè)單一顏色的小格存在。每一個(gè)點(diǎn)陣圖像包含了一定量的像素，這些像素決定圖像在屏幕上所呈現(xiàn)的大小。

定義

像素：是指在由一個(gè)數(shù)字序列表示的圖像中的一個(gè)最小單位，稱為像素。

而不是原詞條中說圖像由一個(gè)個(gè)點(diǎn)組成，這個(gè)點(diǎn)叫做像素。

原理

從像素的思想派生出幾個(gè)其它類型的概念，如體素（voxel）、紋素（texel）和曲面元素（surfel），它們被用于其它計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理應(yīng)用。

點(diǎn)有時(shí)也用來表示像素，特別是計(jì)算機(jī)市場(chǎng)營銷人員，多數(shù)時(shí)間使用DPI（dots?per?inch）表示。

我們可以說在一幅可見的圖像中的像素（如打印出來的一頁）或者用電子信號(hào)表示的像素，或者用數(shù)碼表示的像素，或者顯示器上的像素，或者數(shù)碼相機(jī)（感光元素）中的像素。這個(gè)列表還可以添加很多其它的例子，根據(jù)上下文會(huì)有一些更為精確的同義詞，例如畫素，采樣點(diǎn)，字節(jié)，比特，點(diǎn)，斑，超集，三合點(diǎn)，條紋集，窗口等。

我們也可以抽象地討論像素，特別是使用像素作為解析度（也稱分辨率，下同）衡量時(shí)，例如2400像素每英寸或者640像素每線。一幅圖像中的像素個(gè)數(shù)有時(shí)被稱為圖像解析度，雖然解析度有一個(gè)更為特定的定義。用來表示一幅圖像的像素越多，結(jié)果就越接近原始圖像?[2]??。

像素可以用一個(gè)數(shù)表示，比如一個(gè)“0.3兆像素”數(shù)碼相機(jī)，它有額定30萬像素；也可以用一對(duì)數(shù)字表示，例如“640×480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(shù)為640?×?480?=?307,200像素。

數(shù)字化圖像的彩色采樣點(diǎn)（例如網(wǎng)頁中常用的JPG文件）也稱為像素。由于計(jì)算機(jī)顯示器的類型不同，這些可能和屏幕像素有些區(qū)域不是一一對(duì)應(yīng)的。在這種區(qū)別很明顯的區(qū)域，圖像文件中的點(diǎn)更接近紋理元素。

在計(jì)算機(jī)編程中，像素組成的圖像叫位圖或者光柵圖像。光柵一詞源于模擬電視技術(shù)，位圖化圖像可用于編碼數(shù)字影像和某些類型的計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)。簡(jiǎn)單說起來，像素就是圖像的點(diǎn)的數(shù)值，點(diǎn)畫成線，線畫成面。當(dāng)然，圖片的清晰度不僅僅是由像素決定的。

像素值

相機(jī)所說的像素，其實(shí)是最大像素的意思，像素是分辨率的單位，這個(gè)像素值僅僅是相機(jī)所支持的有效最大分辨率。

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(dāng)圖片尺寸以像素為單位時(shí)，我們需要指定其固定的分辨率，才能將圖片尺寸與現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際尺寸相互轉(zhuǎn)換。例如大多數(shù)網(wǎng)頁制作常用圖片分辨率為72，即每英寸像素為72，1英寸等于2.54厘米，那么通過換算可以得出每厘米等于28像素；又如15×15厘米長(zhǎng)度的圖片，等于420*420像素的長(zhǎng)度。

DPI?點(diǎn)每英寸

LPI?線每英寸

PPI?像素每英寸

原始像素

因?yàn)槎鄶?shù)計(jì)算機(jī)顯示器的解析度可以通過計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，顯示器的像素解析度可能不是一個(gè)絕對(duì)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。?現(xiàn)代液晶顯示器按設(shè)計(jì)有一個(gè)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(lán)熒光三元素組，但是它們和圖像像素并不重合，無法和像素比較。）

對(duì)于該顯示器，原始解析度能夠產(chǎn)生最精細(xì)的圖像。但是因?yàn)橛脩艨梢哉{(diào)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屏幕上擬合重新采樣來實(shí)現(xiàn)，要使用插值算法。這經(jīng)常會(huì)使屏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(shí)看起來最好，也可以通過用幾個(gè)物理三元素組來表示一個(gè)像素以顯示800×600，但可能無法完全顯示1600×1200的解析度，因?yàn)槲锢砣亟M不夠。?像素可以是長(zhǎng)方形的或者方形的。有一個(gè)數(shù)稱為長(zhǎng)寬比，用于表述像素有多方。

例如1.25:1的長(zhǎng)寬比表示每個(gè)像素的寬是其高度的1.25倍。計(jì)算機(jī)顯示器上的像素通常是方的，但是用于數(shù)字影像的像素有矩形的長(zhǎng)寬比，例如那些用于CCIR?601數(shù)字圖像標(biāo)準(zhǔn)的變種PAL和NTSC制式的，以及所對(duì)應(yīng)的寬屏格式。?單色圖像的每個(gè)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(gè)8位圖像中，最大的無符號(hào)數(shù)是255，所以這是白色的值。?在彩色圖像中，每個(gè)像素可以用它的色調(diào)，飽和度，和亮度來表示，但是通常用紅綠藍(lán)強(qiáng)度來表示（參看RGB）。

母像素

一個(gè)像素所能表達(dá)的不同顏色數(shù)取決于比特母像素 - BPP。這個(gè)最大數(shù)可以通過取二的色彩深度次冪來得到。

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，用于很多專業(yè)的掃描儀]。

256色或者更少的色彩的圖形經(jīng)常以塊或平面格式存儲(chǔ)于顯存中，其中顯存中的每個(gè)像素是到一個(gè)稱為調(diào)色板的顏色數(shù)組的索引值。這些模式因而有時(shí)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(gè)選擇大的多的調(diào)色板，通常是16兆色。改變調(diào)色板中的色彩值可以得到一種動(dòng)畫效果。視窗95（windows95）和視窗98（windows98）的標(biāo)志可能是這類動(dòng)畫最著名的例子了。

對(duì)于超過8位的深度，這些數(shù)位就是三個(gè)分量（紅綠藍(lán)）的各自的數(shù)位的總和。一個(gè)16位的深度通常分為5位紅色和5位藍(lán)色，6位綠色（眼睛對(duì)于綠色更為敏感）。

24位的深度一般是每個(gè)分量8位。在有些系統(tǒng)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(shù)位來描述透明度。在老一些的系統(tǒng)中，4bpp（16色）也是很常見的。?當(dāng)一個(gè)圖像文件顯示在屏幕上，每個(gè)像素的數(shù)位對(duì)于光柵文本和對(duì)于顯示器可以是不同的。有些光柵圖像文件格式相對(duì)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文件可以處理48位像素。沒有任何顯示器可以顯示48位色彩，所以這個(gè)深度通常用于特殊專業(yè)應(yīng)用，例如膠片掃描儀和打印機(jī)。這種文件在屏幕上采用24位深度繪制。像素根本只是決定清晰度的一個(gè)條件之一，一個(gè)相機(jī)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(tǒng)出于不同原因無法顯示或感知同一點(diǎn)的不同色彩通道。這個(gè)問題通常通過多個(gè)子像素的辦法解決，每個(gè)子像素處理一個(gè)色彩通道。

例如，LCD顯示器通常將每個(gè)像素水平分解為3個(gè)子像素。多數(shù)LED顯示器將每個(gè)像素分解為4個(gè)子像素；一個(gè)紅，二個(gè)綠，和一個(gè)藍(lán)。多數(shù)數(shù)碼相機(jī)傳感器也采用子像素，通過有色濾波器實(shí)現(xiàn)。（CRT顯示器也采用紅綠藍(lán)熒光點(diǎn)，但是它們和圖像像素并不對(duì)齊，因此不能稱為子像素）。

對(duì)于有子像素的系統(tǒng)，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制計(jì)算中，這需要更多的分析和處理時(shí)間，但是可以在某些情況下提供更出色的圖像。?后一種方式被用于提高彩色顯示器的外觀解析度。

這種技術(shù)，被稱為子像素繪制，利用了像素幾何來分別操縱子像素，對(duì)于設(shè)為原始解析度的平面顯示器來講最為有效（因?yàn)檫@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，主要用于改進(jìn)文本的顯示。微軟的ClearType，在Windows?XP上可用，是這種技術(shù)的一個(gè)例子。

兆像素

一個(gè)兆像素 - megapixel是一百萬個(gè)像素，通常用于表達(dá)數(shù)碼相機(jī)的解析度。

數(shù)碼相機(jī)使用感光電子器件，或者是耦合電荷設(shè)備 - CCDs或者CMOS傳感器，它們記錄每個(gè)像素的灰度級(jí)別。在多數(shù)數(shù)碼相機(jī)中，CCD采用某種排列的有色濾波器，在Bayer濾波器拼合中帶有紅，綠，藍(lán)區(qū)域，使得感光像素可以記錄單個(gè)基色的灰度。

相機(jī)對(duì)相鄰像素的色彩信息進(jìn)行插值，這個(gè)過程稱為解拼（de-mosaic），然后建立最后的圖像。這樣，一個(gè)數(shù)碼相機(jī)中的x兆像素的圖像最后的彩色解析度最后可能只有同樣圖像在掃描儀中的解析度的四分之一。這樣，一幅藍(lán)色或者紅色的物體的圖像傾向于比灰色的物體要模糊。綠色物體似乎不那么模糊，因?yàn)榫G色被分配了更多的像素（因?yàn)檠劬?duì)于綠色的敏感性）。?作為一個(gè)新的發(fā)展，F(xiàn)oveon?X3?CCD采用三層圖像傳感器在每個(gè)像素點(diǎn)探測(cè)紅綠藍(lán)強(qiáng)度。這個(gè)結(jié)構(gòu)消除了解拼的需要因而消除了相關(guān)的圖像走樣，例如高對(duì)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(diǎn)，一張數(shù)碼照片的實(shí)際象素值跟感應(yīng)器的象素值是有所不同的。以一般的感應(yīng)器為例，每個(gè)象素帶有一個(gè)光電二極管，代表著照片中的一個(gè)象素。

例如一部擁有500萬象素的數(shù)碼相機(jī)，它的感應(yīng)器能輸出分辨率為?2,560?x1,920的圖像—其實(shí)精確來講，這個(gè)數(shù)值只相等于490萬有效象素。有效象素周圍的其他象素負(fù)責(zé)另外的工作，如決定“黑色是什么”。很多時(shí)候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)用。

像素插值

在通常情況下，感應(yīng)器中不同位置的每個(gè)像素構(gòu)成圖片中的每個(gè)像素。

例如一張500萬像素的照片由感應(yīng)器中的500萬個(gè)像素對(duì)進(jìn)入快門的光線進(jìn)行測(cè)量、處理而獲得（有效像素外的其他像素只負(fù)責(zé)計(jì)算）。但是我們有時(shí)候能看到這樣的數(shù)碼相機(jī)：只擁有300萬像素，卻能輸出600萬像素的照片！其實(shí)這里并沒有什么虛假的地方，只是照相機(jī)在感應(yīng)器300萬象素測(cè)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行計(jì)算和插值，增加照片象素?[3]??。

當(dāng)攝影者拍攝JPEG格式的照片時(shí)，這種“照相機(jī)內(nèi)擴(kuò)大”的成像質(zhì)量會(huì)比我們?cè)陔娔X上擴(kuò)大優(yōu)秀，因?yàn)椤罢障鄼C(jī)內(nèi)擴(kuò)大”是在圖片未被壓縮成JPEG格式前完成的。有數(shù)碼相片處理經(jīng)驗(yàn)的攝友都清楚，在電腦里面擴(kuò)大JPEG圖片會(huì)使畫面細(xì)膩和平滑度迅速下降。

雖然數(shù)碼相機(jī)插值所得的圖片會(huì)比感應(yīng)器像素正常輸出的圖片畫質(zhì)好，但是插值所得的圖片文件大小比正常輸出的圖片大得多（如300萬感應(yīng)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并沒有太多的可取之處，其實(shí)運(yùn)用插值就好像使用數(shù)碼變焦－并不能創(chuàng)造原像素?zé)o法記錄的細(xì)節(jié)地方。

總像素

CCD總像素也是一個(gè)相當(dāng)重要指標(biāo)，由于各生產(chǎn)廠家采用不同技術(shù)，所以其廠家標(biāo)稱CCD像素并不直接對(duì)應(yīng)相機(jī)實(shí)際像素，所以購買數(shù)碼相機(jī)時(shí)更要看相機(jī)實(shí)際所具有總像素?cái)?shù)。一般來講總像素水平達(dá)到300萬左右就可以滿足一般應(yīng)用了，一般200萬象素、100萬象素產(chǎn)品也可以滿足低端使用，當(dāng)然更高象素?cái)?shù)碼相機(jī)可以得到更高質(zhì)量照片，有些公司已經(jīng)開始推出2200萬象素級(jí)別普通數(shù)碼相機(jī)了。

數(shù)碼相機(jī)

數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展變化，在某種意義上說，比人們預(yù)料的要快得多。截至2007年底，高像素的相機(jī)已經(jīng)進(jìn)入一般消費(fèi)者手中。比如八百萬像素的相機(jī)，價(jià)格已經(jīng)不是很高。像素可為3，264X2，448=7，990，272。

應(yīng)用領(lǐng)域

數(shù)碼相機(jī)

像素是衡量數(shù)碼相機(jī)的最重要指標(biāo)。

像素指的是數(shù)碼相機(jī)的分辨率。

它是由相機(jī)里的光電傳感器上的光敏元件數(shù)目所決定的，一個(gè)光敏元件就對(duì)應(yīng)一個(gè)像素。因此像素越大，意味著光敏元件越多，相應(yīng)的成本就越大。?數(shù)碼相機(jī)的圖像質(zhì)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，主流單反數(shù)碼相機(jī)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?yàn)槲覀兪褂玫娘@示器的分辨率有限，一般為1024×768至1920×1200，這樣的分辨率如果顯示像素過高的圖片時(shí)，圖片會(huì)被壓縮至當(dāng)前屏幕的大小，此時(shí)有的圖片就會(huì)出現(xiàn)銳利度過高的情況而失真。成像質(zhì)量主要取決于相機(jī)的鏡頭，感光元件大小及質(zhì)量。

像素越大，照片的分辨率也越大，可打印尺寸也更大?[4]??。但是，早期的數(shù)碼相機(jī)都是低于100萬像素的。從1999年下半年開始，200萬像素的產(chǎn)品漸漸成為市場(chǎng)的主流。 - 手機(jī)普遍都是200萬像素，普通數(shù)碼相機(jī)一般都在300萬像素以上。

當(dāng)前的數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，像素宛如PC機(jī)的CPU主頻，有越來越大的勢(shì)頭。?其實(shí)從市場(chǎng)分類角度看，面向普及型的產(chǎn)品，考慮性價(jià)比的因素，像素并不是?越大越好。畢竟200萬像素的產(chǎn)品，已經(jīng)能夠滿足普通消費(fèi)者的大多數(shù)應(yīng)用。

因?此大多數(shù)廠商在高端數(shù)碼相機(jī)追求高像素的同時(shí)，當(dāng)前其產(chǎn)量最大的，仍是面向普?及型的百萬像素產(chǎn)品。頂級(jí)專用相機(jī)，已有超過1億像素級(jí)的產(chǎn)品。?另外值得消費(fèi)者注意的是，當(dāng)前的數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品，在像素標(biāo)稱上分為CCD像素和經(jīng)軟件優(yōu)化后的像素，后者大大高于前者。如某品牌流行的數(shù)碼相機(jī)，其CCD像素為230萬，而軟件優(yōu)化后的像素可達(dá)到330萬。

數(shù)碼相機(jī)的像素分為最大像素?cái)?shù)和有效像素?cái)?shù)。

最大像素

英文名稱為Maximum?Pixels，所謂的最大像素是經(jīng)過插值運(yùn)算后獲得的。插值運(yùn)算通過設(shè)在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部的DSP芯片，在需要放大圖像時(shí)用最臨近法插值、線性插值等運(yùn)算方法，在圖像內(nèi)添加圖像放大后所需要增加的像素。插值運(yùn)算后獲得的圖像質(zhì)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(huì)標(biāo)明“經(jīng)硬件插值可達(dá)XXX像素”，這也是相同的原理，只不過在圖像的質(zhì)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(biāo)榜數(shù)碼相機(jī)的最大像素，在數(shù)碼相機(jī)設(shè)置圖片分辨率的時(shí)候，的確也有拍攝最高像素的分辨率圖片，但是，用戶要清楚，這是通過數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部運(yùn)算而得出的值，在打印圖片的時(shí)候，其畫質(zhì)的減損會(huì)十分明顯。

有效像素

有效像素?cái)?shù)英文名稱為Effective?Pixels。與最大像素不同，有效像素?cái)?shù)是指真正參與感光成像的像素值。最高像素的數(shù)值是感光器件的真實(shí)像素，這個(gè)數(shù)據(jù)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(dá)的DiMAGE7為例，其CCD像素為524萬（5.24Megapixel），因?yàn)镃CD有一部分并不參與成像，有效像素只為490萬。

數(shù)碼圖片的儲(chǔ)存方式一般以像素（Pixel）為單位，每個(gè)象素是數(shù)碼圖片里面積最小的單位。像素越大，圖片的面積越大。要增加一個(gè)圖片的面積大小，如果沒有更多的光進(jìn)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(huì)影響圖片的銳力度和清晰度。所以，在像素面積不變的情況下，數(shù)碼相機(jī)能獲得最大的圖片像素，即為有效像素。

用戶在購買數(shù)碼相機(jī)的時(shí)候，通常會(huì)看到商家標(biāo)榜“最大像素達(dá)到XXX”和“有效像素達(dá)到XXX”，那用戶應(yīng)該怎樣選擇呢？在選擇數(shù)碼相機(jī)的時(shí)候，應(yīng)該注重看數(shù)碼相機(jī)的有效像素是多少，有效像素的數(shù)值才是決定圖片質(zhì)量的關(guān)鍵。

電視像素

電視像素在電視系統(tǒng)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）便于圖像的電視傳送?？梢杂脪呙璺绞街瘘c(diǎn)順次取出圖像信息，并轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚魉偷碾娦盘?hào)。

（3）便于電視顯像。無論用什么形式顯像，都可是用掃描方式逐點(diǎn)還原出像點(diǎn)。

像素畫

像素其實(shí)是由很多個(gè)點(diǎn)組成。?我們這里說的“像素畫”并不是和矢量圖對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣式圖像，而是指的一種圖標(biāo)風(fēng)格的圖像，此風(fēng)格圖像強(qiáng)調(diào)清晰的輪廓、明快的色彩，同時(shí)像素圖的造型往往比較卡通，因此得到很多朋友的喜愛。?像素圖的制作方法幾乎不用混疊方法來繪制光滑的線條，所以常常采用.gif格式，而且圖片也經(jīng)常以動(dòng)態(tài)形式出現(xiàn).但由于其特殊的制作過程，如果隨意改變圖片的大小，風(fēng)格就難以保證了。

像素畫的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，從小時(shí)候玩的FC家用紅白機(jī)的畫面直到今天的GBA手掌機(jī)；從黑白的手機(jī)圖片直到今天全彩的掌上電腦；即使我們?nèi)找悦鎸?duì)的電腦中也無處不充斥著各類軟件的像素圖標(biāo)。如今像素畫更是成為了一門藝術(shù)，深深的震撼著你我。