分辨率(显⽰分辨率与图像分辨率),像素和分辨率的关系
图⽚的像素和分辨率
对于像素和分辨率这两个词,主要见于图⽚和显⽰设备上。只要你⽤到⼿机⾥的照相功能,你都要接触到这两个概念。只是⼤多数⼈都是⼀知半解,⽽更多的⼈却根本就不知道,⽩⽩浪费了⼿机⾥500万、800万像素的摄影头,却不知道如何调节使⽤。
像素是组成图象的最基本单元要素:点。分辨率是指在长和宽的两个⽅向上各拥有的像素个数。⼀个像素有多⼤呢?主要取决于显⽰器的分辨率,相同⾯积不同分辨率的显⽰屏,其像素点⼤⼩就不相同。
⼤家都知道线是由⽆数个点组成的,⽽⾯是由⽆数条线组成,即⼀个平⾯是由⽆数个点所组成。但⽆论技术多先进发达,⼈类总是不可能做到⼀幅图象由⽆数个点来构成的境界,只能在长和宽的⽅向上由有限个点组成⽽已。
这些有限的点就叫做像素,每⼀个长度⽅向上的像素个数乖每⼀个宽度⽅向上的像素个数的形式表⽰,就叫做图⽚的分辨率。
如⼀张640X480的图⽚,表⽰这张图⽚在每⼀个长度的⽅向上都有640个像素点,⽽每⼀个宽度⽅向上都480个像素点,总数就
是640X480=307200(个像素),简称30万像素。
显然单位⾯积上像素点越多即像素点越⼩,这图⽚就越清晰细腻。
那这个像素点究竟有多⼤⼩呢?单纯从图⽚来说是不能确定这个点有多⼤的。这个⼤⼩和显⽰屏的分辨率息息相关。
显⽰屏的分辨率
显⽰屏的尺⼨是指其对⾓线的长度,⽤英⼨表⽰,1英⼨=25.4毫⽶。
我们以⼀款⼿机为例来说明这个问题。其主屏尺⼨:4⼨,主屏分辨率:800x480像素,通过勾股定理计算可知其长宽为3.430⼨X2.058⼨(87.1毫⽶X52.3毫⽶)。800/3.430=233,即每英⼨长度有233个像素,每⼀个像素有87.1/800=0.109毫⽶⼤。
就是说这个⼿机的显⽰屏共由800X480=384000个边长为0.109毫⽶⼤⼩相等的像素点所组成。任何⼀张图⽚在这个显⽰器⾥百分之百全屏显⽰时(图⽚作为墙纸或屏保时效果最好),其像素点都是这么⼤。如果图⽚⼤过显⽰屏,则要滑动滚动条才能看完全图,如果⼩于显⽰屏,则会居中显⽰,⽆图显⽰处为⿊框显⽰。对于640X480分辨率的图,在此显⽰屏中会居中显⽰,在长度⽅向上两端会有⼀截为⿊框显⽰。这个图⽚的尺⼨长为69.68毫⽶,宽为52.3毫⽶。如果是在光线不⾜的条件下照得的相⽚,你会看到
⼀格格的马赛克,画⾯很是粗糙。
⽽对于4.3⼨主屏,若其分辨率:1280x720像素,则长和宽3.746X2.108(95.2毫⽶X53.5毫⽶),1280/3.746=341,即每英⼨长度有341个像素,每⼀个像素有95.2/1280=0.074毫⽶⼤。显⽽易见这个屏幕⽐前⾯那个屏显⽰的效果好得多了。640X480分辨率的图⽚在这⾥的长和宽分别为47.6毫⽶和35.7毫⽶。
对于4.5⼨主屏,若其分辨率为:1280x720像素,则长和宽3.923X2.206(99.6毫⽶X56.0毫⽶),1280/3.923=326,即每英⼨长度上有326个像素,每⼀个像素有99.6/1280=0.078毫⽶。和前⾯的4.3⼨屏差不多。
17⼨液晶显⽰器(5:4),其分辨率:1280X1024,每英⼨长度上有96个像素点;每个边长为0.263毫⽶。
19⼨普屏显⽰器(5:4),其分辨率:1280X1024,每英⼨长度上有86个像素点;每个边长为0.294毫⽶。
19⼨宽屏显⽰器(16:9),其分辨率:1366X768,每英⼨长度上有82个像素点;每个边长为0.308毫⽶。
19⼨宽屏显⽰器(16:10),其分辨率:1440X900,每英⼨长度上有89个像素点;每个边长为0.284毫⽶。
这个每英⼨长度上的像素数个数叫做影像分辨率,简称PPI(pixeleperinch英⽂缩写)。如每英⼨长度上有82个像素点,即⽤82PPI来表⽰。
所以说同⼀张图⽚,在不同的PPI(影像分辨率)显⽰屏上其尺⼨是不相同的,像素点的⼤⼩就和这个影像分辨率有关。
相机⾥图⽚的尺⼨
摄像头也和我们⼈类的单个眼睛⼀样,当然了,⼈单个眼睛左右有160度的视野范围,上下有120度的视野范围。⽽现在最⼤的超⼴⾓数码相机也很难达到这个范围。据说鱼眼镜头相机的视⾓范围可以达到220⾄230度。但⽆论是其视⾓有多⼤,在左右的长度和上下的宽度⽅向上的⽐例是和⼈眼睛⼀样的,即160:120=4:3。所以所成图⽚的尺⼨也是采⽤这个⽐例的居多,如:
5万像素480X320=153600
20万像素640X320=204800
30万像素640X480=307200
50万像素800X600=480000
80万像素1024X768=786432
100万像素1140X900=1026000
130万像素1280X960=1228800
200万像素1600X1200=1920000
300万像素2048X1536=3145728
500万像素2576X1932=4976832或2592X1944=5038848,2560X1920=4915200。
800万像素3264X2448=7990272
1000万像素3648X2736=9980928
1200万像素4000X3000=12000000
1400万全线4228X3264=13800192
也有采⽤16:9,如
900万像素4000X2256=9024000
更有采⽤3:2的呢!如
600万像素3000X2000=6000000
1100万像素4000X2664=10656000
还有采⽤5:4的,如
130万像素1280X1024=1310720
当然还有采⽤黄⾦分割系数的,即16:10=1.6:1=1:0.618,如
100万像素1280X800=960000
现在⼿机的摄像头⼤多数都是500万像素和800万像素,也有少数1200万像素的。最⾼像素的当属诺基亚新推出的智能机808了,达到了史⽆前例的4100万像素7728X5368=41483904像素。⽹上报价竟然4000元都不到,⽽这个像素级别的数码相机却要上10万元钱呢!6000万像素的哈苏单反H4D60更是要2
0多万元。
我们⼈类的眼睛就是⼀个超级数码相机,视⽹膜上的每⼀个细胞都是⼀个感光细胞,也就是像素。那么⼈的眼睛究竟有多少像素呢?据研究有5.76亿个。听说有⼈已经造出了10亿像素的相机,不过都是⽤在天⽂研究或军事应⽤上,个⼈⽤不起呀。也许在不久的以后就能⼴泛民⽤了。
显⽽易见,显⽰屏的长宽尺⼨⽐例也应该按这个来做才对。⼀般显⽰屏最佳分辨率如下:
15"普屏液晶(1024×768)——4:3
17"普屏液晶(1280×1024)——5:4
19"普屏液晶(1280×1024)——5:4
19"宽屏液晶(1440×900) ——16:10
20"普屏液晶(1600×1200)( 1400*1050) ——4:3
20"宽屏液晶(1680×1050)——16:10
21"普屏液晶(1600×1200) ——4:3
22"宽屏液晶(1680×1050) ——16:10
23"普屏液晶(1600×1200) ——4:3
23"宽屏液晶(1920×1200)——16:10
24⼨宽屏液晶(1920×1200)——16:10
能否在太空看长城?
也许有⼈会问,我们的眼睛最⼩能看到多细的物体呢?
有关研究资料说,⼈的眼睛最⼩能看到0.02到0.01毫⽶粗细的⼩点。也就是1270到2540PPI。
曾有⼈信誓旦旦的说:“长城是在太空上能见到的惟⼀的⼈⼯建筑”,你相信吗?能否在太空看长城?按近⼤远⼩的道理,在太空中看到的长城有多⼤呢?
常教导⼩朋友说:看书时,书要离眼睛⼀尺远。可见⼈的眼睛在离物约33厘⽶左右视物是最佳的距离。太近了不仅不会看得更清楚,反⽽会视物模糊,久了就会近视眼。
我们假设有个⾮常⽜的航天员,能看得清50厘⽶外0.01毫⽶粗细的⼩点。那么长城有多宽呢?假设处处
都有10⽶宽吧!我们假设天⽓⾮常的好,格外的清新,万⾥⽆云。
则有0.5X(10/0.00001)=500000⽶=500公⾥,也就是说,我们的航天员在500公⾥⾼的太空中,看到的长城就是0.01毫⽶粗的细丝⽽已。⽽航天器⼀般离地球表⾯都在340公⾥左右,就按340公⾥算吧。在这个⾼度看到的长城是什么样的情况呢?
10X(10/350000)=0.0002857143(⽶)=0.3(毫⽶),⼀粒芝⿇都有1毫⽶⼤,就当是0.3毫⽶宽的红布带吧!350公⾥⾼空的宇航员看长城就相当于看10⽶远处0.3毫⽶宽的红布带。
如果⼤家还不明⽩,再以头发来打个⽐喻吧!
我们的头发⼤约是0.05毫⽶粗。在光线充⾜和视⼒⾮常好的条件下,且放置头发的背景是⽩⾊情况下。在2⽶远应该能看得到头发的,你能在5⽶外看得到吗?假设是刚好可以看得到吧!还是假设长城处处都有10⽶宽!
则5X(10/0.00005)=100万⽶=1000公⾥,也就是说在1000公⾥远处看到的长城就象⼀根头发线⼀样。对于在340多公⾥⾼空飞⾏的航天器来说,宇航员能看得到的长城,0.00005(340000/10)=1.7,相当于你看着1.7⽶远处的⼀根头发⽽已。1(340/10)=34(公⾥),也就是说和你看着34公⾥远处有个1⽶⾼的⼩孩⼦⼀样。你说有可能看得到吗?
所以说,⼤空看长城是不可能的事情。飞机上看长城却是没有问题的。
像素点⾥⾯还有些什么?
像素组成的图像叫位图或者光栅图像,点阵图,像素图形,⽹格图。(光栅⼀词源于模拟电视技术,我们的电视信号就是模拟信号。)。
在⼀般情况下,像素它是⼀块正⽅形,带有⾼度、⾊调、⾊相、⾊温、灰度等的颜⾊信息,⼀定数量的颜⾊有别的正⽅形⼩块排列组合,⽤以表⽰⼀幅点阵图像,也就是位图图像。通过数码相机拍摄、扫描仪扫描或位图软件输出的图像都是位图。
⼀张位图,颜⾊信息越是丰富,则图⽚的容量就越⼤。在光线充⾜的环境下所得的图⽚,其容量往往都很⼤。本⼈1200万像素的图⽚,最⼩的为2.2M字节,最⼤的有6M字节之多。
研究表明超过300ppi(像素点0.085毫⽶)⼈眼就察觉不出颗粒感。我们所照的相⽚,如果都是以百分之⼀百⼤显⽰的话,你⼀定发现全部都是马赛克图,其状惨不忍睹呀!
当图⽚的分辨率⼤于显⽰屏的分辨率时,显⽰屏会把图⽚按⽐例相对的宿⼩。相当于把图⽚的两个或多个像素在显⽰屏上以⼀个像素显⽰出来。所以我们的图⽚分辨率越⼤,看到的图⽚就越清晰细腻逼真。所以我们照相的时候,⼀定要⽤最⼤的分辨率来照相。到数码冲印店打印出来的图象也是⽐低像素的清
晰明了呀!分辨率太低,有时想⽤来做墙纸都不⾏。
像素值和最终打印出相⽚⼤⼩的关系
经常有⼈问:我的图⽚是2048X1536,能出5⼨照吗?我的相机是500W像素,最⼤能打印出⼏⼨的相⽚?这个问题说简单也很简单,说不简单也不简单。对此我们只需要关⼼三个指标:
像素数,打印精度,画幅⼤⼩。
由于相机上的图⽚是4:3模式(或3:2,16:9,16:10。),⽽照⽚的画幅可就不⼀定了:有3:2,4:3,5:3.5等。
通常表⽰照⽚规格会⽤“⼨”来表⽰,和显⽰器之类的产品⽤对⾓线长度表⽰尺⼨的⽅式不同,照⽚所说的“⼏⼨”是指照⽚长度⽅向上的⼀边的英⼨长度,⼀般四舍五⼊取整数表⽰。如1⼨相⽚其规格为1X1.4,⽤1.4长那边的尺⼨来表⽰,即1⼨;5⼨相规格是尺⼨5X3.5,⽤长边尺⼨5表⽰其照⽚的规格。
⽽国际上还有⼀种通⾏的表⽰照⽚尺⼨的⽅法,即取照⽚短的⼀边的英⼨整数数值加字母R来表⽰。⽐如5⼨照⽚,规格为5X3.5英⼨,
即3R;6⼨照⽚,规格为6×4英⼨,即4R。
打印精度,就是每英⼨长度⽅向上打印机打印的像素点数dpi,⼀般都是300dpi为标准。120dpi是最低要求,150dpi是安全达标下限。⼀般来说有250dpi就⾏了。所以说⼀般都是⽤250dpi来计算打印相⽚所要求图⽚的最低分辨率。
2048/5=409.6,很明显符合要求!300W像素,拍下来的⼀般是2048长度, 2048/300=6.83⼨,可知冲印7⼨,没有任何问题!当然了,如果你⽤1280X960像素的图⽚来冲印7⼨的相⽚,那相当于把图⽚在显⽰屏上放⼤了⼀样,固然是不清晰了。
象800万像素3264X2448,3264/300=10,显然打印10⼨的相⽚是刚刚好,但这是百分之⼀百显⽰出来的,其清晰度可想⽽知是多难看的了。除⾮是在⾮常优的环境下照的相。但若打印成7⼨相⽚,机器⾃然会调整参数把图⽚相应缩⼩处理,这样打印出来的相⽚就清晰得多了。
 ⿊⽩照已经成为了历史。彩⾊照⽚正是横⾏⽆忌之时。也许在不久的将来就是⽴体相⽚的天下了。
现在办居住证等证件都是采⽤1⼨相⽚。其尺⼨为1X1.5(25mm×35mm)。
若以300dpi 来计算,5X300=1500,则100万像素1140X900=1026000的图⽚打印不出5⼨的相⽚来的。必须要200万像
素1600X1200=1920000才⾏。就算以250dpi(5X250=1250)也还是不⾏的。必须要130万像素1280X9
60=1228800才⾏。
拍摄分辨率÷300dpi=输出尺⼨(最佳)
拍摄分辨率÷250dpi=输出尺⼨(⼀般要求,下⾯的要求最低分辨率即以此算。)
常⽤照⽚尺⼨照⽚规格(英⼨) (毫⽶) (要求最低分辨率250dpi)
1、1⼨1X1.5  25mm×35mm 彩照居住证、⼚牌、申请表等档案类和学⽣证等⼩本证件上⽤的多;
⼩1⼨⿊⽩⼩⼀⼨22mmX32mm(好象淘汰了,⽹上好多资料都是错误的复制粘贴。);
驾驶证彩⾊⼀⼨22mmX32mm;
彩⾊⼩⼀⼨27mmX38mm;
第⼆代⾝份证26mmX32mm;
⼤⼀⼨33mmX48mm护照(包括港澳通⾏证),旅⾏证件、毕业证等证件⽤。
1R(1⼨)26mmX37mm。
2、2⼨1.5X2 35mmX49mm;
一般使用的分辨率的显示密度是多少dpi⼩⼆⼨35mmX45mm;
⼤⼆⼨35mmX53mm。
2R(2⼨) 63mm×89mm。
3、5⼨(3R)5X3.5  127mmX89mm 1280X960(130万像素),1280X800(100万像素),1140X900(100万像
素),1280X1024(130万像素)。这是我们最常⽤的相⽚。
4、6⼨(4R)6X4  152mmX102mm  1600X1200(200像素万)。
5、7⼨(5R)7X5 178mmX127mm  2048X1536(300万像素)。
6、8⼨(6R)8X6 203mmX152mm  2048X1536(300万像素)。
7、10⼨(8R)10X8 254mmX203.2mm  2576X1932,2592X1944,2560X1920(500万像素)。
8、12⼨12X10 304.8mmX254mm  3000X2000(600万像素),3264X2448(800万像素)。
9、14⼨14X12 355.6mmX304.8mm  3648X2736(1000万像素)。
10、16⼨12X16 304.8mm X406.4mm 4000X2256(900万像素),4000X2664(1100万像素),4000X3000(1200万像素)。
11、18⼨14X18 355.6mm X457.2mm(略)。
12、18⼨12X18 304.8mmX457.2mm(略)。
13、20⼨16X20 406.4mmX508mm(略)。
14、20⼨18X20 457.2mmX508mm(略)。
15、24⼨20X24 508mmX609.6mm(略)。
16、30⼨24X30 609.6mmX762mm(略)。
17、32⼨30X32 609.6mmX812.8mm(略)。
18、36⼨32X36 609.6mmX914.4mm(略)。
19、40⼨32X40 812.8mmX1016mm(略)。
20、42⼨32X42 812.8mmX1066mm(略)。
21、44⼨32X44 812.8mmX1219mm(略)。正常的尺⼨允许1~2毫⽶公差。