像素

像素（pixel，picture element 的縮寫）是數位影像中你能定址並賦值的最小單位。想像在一個場景上鋪一張由微小格子組成的細密網格，再為每個格子記錄一個數字（或數個數字）：它有多亮，或它含有多少紅、綠、藍。每個格子就是一個像素。關鍵在於它是光的取樣（sample），而不是世界上一塊真正的小磁磚：相機把落在某個小感光區域上的光積分起來，凝縮成網格某一位置上的一個數值。

嚴格來說，像素是影像函數在某個離散空間位置上的取樣，以整數座標定址（常見為列與行，或欄 x 與列 y）。在灰階影像中，一個像素儲存單一純量，即其強度；在彩色影像中，它儲存一個向量，通常是紅、綠、藍三個分量。數值範圍由位元深度（bit depth）決定：8 位元像素取 0 到 255 的整數值。像素本身沒有固有的物理尺寸——它在真實世界中所涵蓋的範圍取決於鏡頭與到場景的距離——因此最好把像素想成「陣列索引加上所儲存的數值」，而非對面積的量測。

我們熟悉的「像素是一個小色塊」的心像其實是顯示上的慣例，並非感光元件所記錄的內容。底層的真相是一個點取樣（point sample），這正是為何在縮放或繪製影像時，重建、內插與抗鋸齒如此重要。把繪製用的方塊誤當成被取樣的點，會在重新取樣與次像素幾何中導致錯誤。