显示分辨率详解

By 2018年12月20日 知识库

现如今的时代,只要涉及到显示图像,就会提到一个词儿:“分辨率(resolution)”。这是一个显示相关的重要基本属性。其实分辨率在不同领域代表的含义也不同,例如在显微领域指的是最小辨识尺寸。今天我们只谈论电子显示领域的分辨率。包括但不限于:各类显示器、大屏幕、投影设备等。

啥是分辨率?

分辨率测试卡

提到分辨率就不得不提其他几个关联的概念:“像素(pixels)”和“PPI(pixels per inch)”。现代所有的显示技术都基于点阵成像——即由多个发光点组成的矩阵来进行图像显示,在发光点的大小和间距足够小的情况下,人眼就可以识别图像。

与分辨率有关的概念
概念 说明
像素 “像素”就是这个发光点,也是显示设备的基本逻辑单元。这个点同一时间只能发出一种颜色的光线。由于现实设备从出现到如今都是矩形为主要形状。
分辨率 分辨率其实就是画面横(x)纵(y)上各有多少个像素
1024 X 768
其实就是横向有1024个像素,纵向有768个像素。总像素数量:
1024*768=786432
分辨率也分为逻辑分辨率物理分辨率:

  • 逻辑分辨率 软件(系统、3D引擎等)设定的显示分辨率,
  • 物理分辨率 显示设备实际拥有的分辨率。

当这两者一致时,我们就称之为点对点显示

PPI “PPI”则是每英寸像素数。注意,计算的是单行像素。
PPI=[√(W2+H2)]/D
*W=平行/横向像素值,H=垂直/纵向像素值,D代表屏幕对角线长度(单位英寸)
PPI越大,肉眼能观察到像素点存在的距离就越短。例如 一台5英寸显示屏,分辨率是1024X768,那么
PPI=[√(10242+7682)]/5=256
这台显示屏的PPI就是256。对于PPI概念运用得最出色的就是Apple推出的Retina屏幕,即视网膜屏幕。其主打的概念就是常规观看距离下,屏幕观测不到像素点。使得屏幕看起来非常细腻。从此开启了手机屏幕的PPI大战。*值得一提的是Retina屏幕使用的分辨率是非标准的,只为满足PPI而生。逻辑分辨率往往是低于物理分辨率的,它使用多个物理像素点来显示一个逻辑像素点,通过软件优化,达到平滑顺畅的效果。所以在Apple的系统(macOS、ios)中,字体显示效果会比windows中的好很多。目前windows 10最新版中的缩放也能达到类似的效果。

 

分辨率的标准

常用VESA分辨率对比

常用VESA分辨率对比

制定分辨率标准会带来巨大的利益,多个相关行业上下游都会受其影响。所以参与的组织、公司非常的多。常见的有几种标准:

分辨率标准
标准 说明
VESA 这个标准主要是针对计算机和电视行业。由VESA(Video Electronics Standards Association,视频电子标准协会)主导。其成员来自多个地区的多家企业。
VESA从1989年成立以来在IBM 推出的VGA(640*480)标准之上进行扩充,以满足行业发展需求。我们常说的SVGA(800*600)、XGA(1024*768)、FHD(1920*1080)、UHD(3840*2160)等词语都是由VESA制定的。
其标准中有些分辨率还带有p或i等字母结尾,表示使用的是逐行扫描(P)还是隔行扫描(I)。比如720P现在泛指使用逐行扫描的1280*720分辨率。而1080i则是使用各行扫描的1920*1080分辨率。这些分辨率描述中的数字代指分辨率中的纵向像素数量。而2K、4K、8K这类描述的含义则是分辨率中横向像素数量,K字母是Kilo这个词的缩写,代指千位。
DCI DCI(Digital Cinema Initiatives,数字电影倡导联盟)是由好莱坞7大电影制作公司联合成立的。旨在规范数字电影标准。DCI不是唯一的电影工业标准,但却是最流行的标准。
DCI标准目前分为2K和4K:2048*10244096*2160目前这些分辨率只在高端投影机上才会出现。
非标准分辨率 经过显示行业的发展,在众多因素下先后推行4:3,16:10,16:9,21:9等比例的显示设备。
这些显示设备一般都符合VESA/DCI标准的,被称为标准分辨率,是大多数量产显示设备所遵循的。
还有一类定制设备,这些设备一般产量较少,为了达到各种目的而实现非标准的分辨率。比如微软的surface系列、华为Metabook X pro 、Apple Mac Retina屏幕以及各种大屏幕等。例如iDD®智能无缝激光显示大屏中HM-260系列就是3300*1200的分辨率。