图像像素包含啥信息？

Posted 2023-02-16

【中文标题】图像像素包含啥信息？

【英文标题】：What information do image pixels hold?图像像素包含什么信息？

【发布时间】：2021-02-05 01:00:36

【问题描述】：

对于彩色图像，比如尺寸为 320 x 240，图像中有 76,800 个像素。彩色图像的每个像素代表什么？它只是该像素的RGB值吗？形状和纹理如何以像素表示？如果彩色图像中的每个像素只包含 RGB 值，那么这些信息是否足以存储图像中对象的形状、大小和纹理？

【问题讨论】：

这取决于图像的分辨率是否足够高以足够准确地表示所有对象。对于具有更多细节的小物体、复杂的形状或纹理，您可能需要更多的像素，具体取决于您想要表示它们的程度。但总的来说，很多不同程度的三种颜色的点足以描述每个物体的视觉印象。

【参考方案1】：

每个像素都包含光落在相机中相应传感器单元上​​的简化表示。光量在细胞面积上取平均值，光谱通过对频率强度取三个加权平均值来粗略描述。结果（通常）是 0-255 范围内的三个整数，总共 24 位信息。

由于像素在网格上对齐，因此可以将数字彩色图像视为整数的三重矩阵，仅此而已。 （下面是此类矩阵的示例。）此信息是原始信息。

语义图像内容必须由图像分析系统推断，该系统能够在不同区域分割图像，并在较小程度上表征纹理。

【讨论】：

感谢您的回复，非常有帮助。只是为了跟进，您是否碰巧知道 3D 彩色图像（例如 .obj 或 .ply 文件）中的像素代表什么？还是只有三个颜色值吗？

@Sid 是一样的，只是底层网格是3D而不是2D。想象一下这个插图是一个网格立方体而不是一个平面。

@Sid：.obj 和 .ply 文件不是 3D 图像。它们是点云。这三个值代表坐标。可以有关联的颜色，也可以没有。

@TA：不，OP 说的是点云，而不是体积图像。

@Sid：绝对。

【参考方案2】：

RGB 空间中的单个像素只能保存有关该单个像素颜色值的信息。

形状和纹理只能用几个像素的组合来描述，这些信息本身并不存储在单个像素中。

此外，此信息（与可能对象的形状、大小、纹理相同）永远不会明确存储在图像数据中。您可以根据您对底层像素数据的解释推断形状或纹理，但这始终取决于您自己如何定义形状或纹理。

【讨论】：

好的，据我了解，仅颜色信息就足以重新创建具有纹理、形状、大小等的原始图像？

@Sid 是的，除了标题中的一些元信息之外，这也是以大多数图像格式（例如 JPEG）存储的大多数信息。您可以导出任何其他信息，例如形状或纹理，因为它以光栅格式存储。