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分辨率越高清晰度越高吗?

时间:2023-03-28 16:00:45 HTML

显示分辨率对于电脑上显示的文字和图片,通常显示器的分辨率越高,分辨率越高,但有时切换到一些超高分辨率后,我们无法识别差异。为什么??简单地说,显示清晰度包括物理因素和视觉因素。物理因素是设备的显示分辨率,视觉上的差异会影响您的视觉体验。显示器分辨率越高越好吗?由于人眼的分辨能力是有一定限度的,合适的分辨率和观看距离才是最好的。(后面会讲到)先了解一些基本概念。屏幕尺寸:指屏幕的对角线长度,以英寸为单位。屏幕分辨率:是指在宽度和高度上可以显示的最大物理像素数。设备像素(也称为物理像素):指设备能够控制显示的最小物理单位。指显示器上的每一点,单位为pt。物理像素设备在出厂后是固定的。DIP(DeviceIndependentPixels):设备无关像素也叫逻辑像素,在应用程序中使用,然后底层图形系统将它们转换成适合特定设备的物理像素。点距:像素之间的距离、点距和屏幕尺寸决定了分辨率。PPI(PixelsPerInch):屏幕像素密度,每英寸(1英寸=2.54厘米)的像素数。DPI(Dotsperinch):Pixelsperinch,印刷行业的一个术语,与电脑屏幕的PPI含义相同。1080p、2k、4k分别代表什么?屏幕分辨率用每行像素数乘以每列像素数表示,如:1024×768。1080p、2k、4k简单理解就是:720p、1080p就是垂直方向有多少行像素。2k、4k、8k表示横向有多少列像素。决定显示清晰度的物理因素,更准确地说是像素密度。例如,在相同尺寸的屏幕下,分辨率越高,像素密度越高,显示器的分辨率也越高。如何计算像素密度,使用对角线像素数除以屏幕尺寸,\(w\),\(h\)(像素)。\(l\)以英寸为单位的屏幕尺寸。$$ppi=\frac{\sqrt{w^{2}+h^{2}}}{l}$$人眼的像素分辨率极限是多少?因为显示器上的文字和图片是由一堆像素排列组成的,只要我们的眼睛无法清晰分辨出像素间隙,呈现出来的文字和图片就会如丝般顺滑。什么情况下不能检测到像素间隙?2010年iPhone4发布时,乔布斯表示,当你将手机拿在10-12英寸的距离时,326的像素密度是我们肉眼所能分辨的像素极限。也就是说,当像素密度为326ppi,观看距离为10-12英寸时,人眼无法察觉到像素间隙。我们来分析一下人眼分辨率的极限是多少?首先了解眼睛视觉成像的原理。真实物体的反射光会通过瞳孔投射到视网膜上,然后视网膜将成像信息传递给脑神经,我们的大脑就会形成相应的图像。根据光学几何原理,当光线通过瞳孔时,由于涨落特性会发生衍射,无法将光线聚集成无限小的焦点,而只会形成具有一定能量分布的光斑.以第一个暗环为界的中心亮点称为艾里斑。因此,每一个发光物点在通过瞳孔后都会在视网膜上形成一个艾里斑。对于靠得很近的两个点,Airydisk会靠得太近,成像后无法分辨。如何区分两点?我们常用瑞利判据作为标准:在两个光强相等的光源下,两点之间的实际距离(称为空间分辨率)等于艾里斑的半径,即两点中心之间的距离一个艾里斑与另一个艾里斑的边缘重合时,正好可以分辨,此时的角度称为最小分辨角。艾里斑半径的估算公式,\(θ\)角分辨率,\(λ\)为波长,\(d\)为光孔直径(眼睛为瞳孔或虹膜).$$sin\theta\approx1.22\frac{λ}{d}$$当\(θ\)较小时,\(sinθ≈θ\),\(θ=r/s\),所以两点实际距离\(s\)等于:让我们估计眼睛的极限角分辨率。视力正常的人眼对波长在555nm左右的电磁波最敏感,属于光谱的绿光区。正常人的虹膜直径约为5毫米。根据瑞利准则,人眼的极限角分辨率为:$$\theta\approxsin\theta=1.220\frac{\lambda}{d}=1.220\frac{555\times10^{-9}}{5\times10^{-3}}=0.000135(rad)$$弧度(rad):圆周的1/360的圆心角称为1度的角,记为1°,1度=60分钟(1°=60'),1分钟等于60秒(1'=60")。以度为单位测量角度的单位系统称为角度系统。但是,根据研究,大多数人眼睛的角分辨率极限是0.0005rad,在非常理想的条件下,有可能达到0.0002rad。那么人眼需要满足什么条件才能分辨屏幕上的像素点呢?显示尺寸\(l\)英寸,屏幕分辨率\(w\),\(h\)(像素);当人眼达到极限分辨率时,眼睛到屏幕的距离\(d\)需要满足关系:$$d\cdotsin\theta\geq\frac{l\cdot2.54}{\sqrt{w^{2}+h^{2}}}$$我们根据上面的公式估算一下iphone4人眼的分辨率距离。型号分辨率PixelDensity(PPI)NormalVisionUltimateVisionUltimateVisioniphone4960x640329.6515.41cm38.53cm57.00cmiphone132532x1170457.2511.10cm27.77cm41.14cm回顾当年乔布斯所说的视觉分辨率极限,手机之间的距离是10-12英寸,换算后为25.40cm-30.48cm。由此可以得出结论,他所说的限度确实涵盖了我们大多数人。