解析度


解析度(resolution,港臺稱之為解析度)就是螢幕圖像的精密度,是指顯示器所能顯示的像素的多少。由于螢幕上的點、線和面都是由像素組成的,顯示器可顯示的像素越多,畫面就越精細,同樣的螢幕區域內能顯示的信息也越多,所以解析度是個非常重要的性能指標之一。可以把整個圖像想象成是一個大型的棋盤,而解析度的表示模式就是所有經線和緯線交叉點的數目。

顯微物鏡的解析度

  顯微物鏡的解析度即物面上能分開的最短距離,由以下公式計算
  σ=0.61λ/NA
  其中σ為顯微物鏡解析度,λ為光源波長,NA為顯微物鏡的數值孔徑。
  解析度簡介
  拼音:fēn biàn lǜ解析度
  以解析度為1024×768的螢幕來說,即每一條水準線上包含有1024個像素點,共有768條線,即掃描列數為1024列,行數為768行。解析度不僅與顯示尺寸有關,還受顯像管點距、影片頻寬等因素的影響。其中,它和重新整理頻率的關系比較密切,嚴格地說,只有當重新整理頻率為“無閃爍重新整理頻率”,顯示器能達到最高多少解析度,才能稱這個顯示器的最高解析度為多少。
  測量方面的解析度
  解析度是和圖像相關的一個重要概念,它是衡量圖像細節表現力的技術參數。但解析度的種類有很多,其含義也各不相同。正確理解解析度在各種情況下的具體含義,弄清不同表示方法之間的相互關系,是至關重要的一步。
  一些使用者往往把解析度和點距混為一談,其實,這是兩個截然不同的概念。點距是指像素點與點之間的距離,像素數越多,其解析度就越高,因此,解析度通常是以像素數來計量的,如:640×480,其像素數為307200。
  注:640為水準像素數,480為垂直像素數。
  由于在圖形環境中,高解析度能有效地收縮螢幕圖像,因此,在螢幕尺寸不變的情況下,其解析度不能越過它的最大合理限度,否則,就失去了意義。
  以下是一些常見顯示器解析度:

標屏 解析度 寬屏 解析度
QVGA 320×240 WQVGA 400×240
VGA 640×480 WVGA 800×480
SVGA 800×600 WSVGA 1024×600
XGA 1024×768 WXGA 1280×768/1280×800/1280*960
SXGA 1280×1024 WXGA+ 1440×900
SXGA+ 1400×1050 WSXGA+ 1680×1050
UXGA 1600×1200 WUXGA 1920×1200
QXGA 2048×1536 WQXGA 2560×1536

另外,還有特殊的1152*864
  

顯示模式代碼對照表
解析度(水準數×垂直數) 類型 比例
88×72 QQCIF 11:9
128×96 SUB-QCIF 4:3
128×128 知道的補上 1:1
160×120 QQVGA 4:3
176×144 QCIF 11:9
208×176 Sub-QVGA- 13:11
220×176 Sub-QVGA 5:4
240×176 Sub-QVGA+ 15:11
320×200 CGA 16:10
320×240 QVGA 4:3
352×288 CIF 11:9
640×360 nHD 4:3
400×240 WQVGA 5:3
400×320 WQVGA 5:4
480×240 WQVGA 2:1
480×272 WQVGA 16:9
480×320 HQVGA 3:2
640×480 VGA 4:3
640×350 EGA 64:35
720×480 VGA+ 3:2
768×576 PAL  
800×480 WVGA 5:3
854×480 FWVGA 16:9
800×600 SVGA 4:3
960×540 QHD 16:9
960×640 DVGA 3:2
1024×600 WSVGA 128:75
1024×768 XGA 4:3
1280×768 WXGA 15:9
1280×800 WXGA 16:10
1280×960 UxGA/XVGA 4:3
1280×1024 SXGA 25:16
1400×1050 SXGA+ 4:3
1440×900 WXGA+ 16:10
1600×1024 WSXGA 25:16
1600×1050 WSXGA 32:21
1600×1200 USVGA/UXGA/UGA 4:3
1680×1050 WSXGA+ 16:10
1900×1200 UXGA 19:12
1920×1080 WSUVGA+(WSUGA/HDTV) 4:3
1920×1200 WUXGA 16:10
2048×1536 SUVGA(QXGA) 4:3
2560×1600 UWXGA 16:10
2560×2048 USXGA 5:4
3200×2400 QUXGA 4:3
3840×2400 WQUXGA 16:10

名詞縮寫解釋
  
:
  VGA:Video Graphics Array(影片圖像解析度);S:Super(超過),×:E×tended(延伸),U:Ultra(終極),第一個Q:Quarter(四分之一),最后一個Q:Quantum(量化)
  VGA: Video Graphics Array
  QVGA: Quarter Video Graphics Array
  QQVGA: Quarter QVGA
  Sub-QVGA: Sub Quarter QVGA
  CIF: Common Intermediate Format
  QCIF: Quarter Common Intermediate Format
  QQCIF: Quarter QCIF Sub-QCIF: Sub Quarter QCIF
  注:
  VGA:Video Graphics Array(影片圖像解析度);S:Super(超過),X:Extended(延伸),U:Ultra(終極),第一個Q:Quarter(四分之一),最后一個Q:Quantum(量化)

解析度解析

  高解析度解析度是保證彩色顯示器清晰度的重要前提。顯示器的點距是高解析度的基礎之一,大螢幕彩色顯示器的點距一般為0.28,0.26,0.25。高解析度的另一方面是指顯示器在水準和垂直顯示方面能夠達到的最大像素點,一般有320×240,640×480,1024×768,1280×1024等幾種,好的大螢幕彩顯通常能夠達到1600×1280的解析度。較高的解析度不僅意味著較高的清晰度,也意味著在同樣的顯示區域內能夠顯示更多的內容。比如在640×480解析度下只能顯示一頁的內容,在1600×1280解析度下則能夠同時顯示兩頁。
  解析度是用于度量點陣圖圖像內資料量多少的一個參數。通常表示成每英寸像素(Pixel per inch, ppi)和每英寸點(Dot per inch, dpi)。包含的資料越多,圖形檔案的長度就越大,也能表現更豐富的細節。但更大的檔案也需要耗用更多的電腦資源,更多的記憶體,更大的硬碟空間等等。在另一方面,假如圖像包含的資料不夠充分(圖形解析度較低),就會顯得相當粗糙,特別是把圖像放大為一個較大尺寸觀看的時候。所以在圖片建立期間,我們必須根據圖像最終的用途決定正確的解析度。這裡的技巧是要首先保證圖像包含足夠多的資料,能滿足最終輸出的需要。同時也要適量,盡量少占用一些電腦的資源。
  通常,“解析度”被表示成每一個方向上的像素數量,比如640X480等。而在某些情況下,它也可以同時表示成“每英寸像素”(ppi)以及圖形的長度和寬度。比如72ppi,和8X6英寸。
  ppi1280 1024解析度和dpi經常都會出現混用現象。從技術角度說,“像素”(P)只存在于電腦顯示領域,而“點”(d)只出現于列印或印刷領域。
  解析度和圖像的像素有直接的關系,我們來算一算,一張解析度為640 x 480的圖片,那它的解析度就達到了307,200像素,也就是我們常說的30萬像素,而一張解析度為1600 x 1200的圖片,它的像素就是200萬。這樣,我們就知道,解析度的兩個數位表示的是圖片在長和寬上占的點數的單位。一張數碼圖片的長寬比通常是4:3。 LCD液晶顯示器和古早的CRT顯示器,解析度都是重要的參數之一。古早CRT顯示器所支援的解析度較有彈性,而LCD的像素間距已經固定,所以支援的顯示模式不像CRT那么多。LCD的最佳解析度,也叫最大解析度,在該解析度下,液晶顯示器才能顯現最佳影像。
  目前15英寸LCD的最佳解析度為1024×768,17~19英寸的最佳解析度通常為1280×1024,更大尺寸擁有更大的最佳解析度。
  LCD解析度顯示器呈現解析度較低的顯示模式時,有兩種模式進行顯示。第一種為居中顯示:例如在XGA 1024×768的螢幕上顯示SVGA 800×600的畫面時,只有螢幕居中的800×600個像素被呈現出來,其它沒有被呈現出來的像素則維持黑暗,目前該方法較少采用。另一種稱為延伸顯示:在顯示低于最佳解析度的畫面時,各像素點通過差動演算法擴充到相鄰像素點顯示,從而使整個畫面被充滿。這樣也使畫面失去原來的清晰度和真實的色彩。
  由于現在相同尺寸的液晶顯示器的最大解析度通常是一致的,所以對于同尺寸的LCD的價格一般與解析度基本沒有關系。
  WVGA:800*480
  QVGA: 320*240
  VGA: 640*480
  HVGA: 480*320
  QVGA即"Quarter VGA"。顧名思義即VGA的四分之一尺寸,亦即在液晶螢幕(LCD)上輸出的解析度是240×320像素。QVGA支援螢幕旋轉,可以開發出相應的程式,以顯示旋轉90°、180°、270°螢幕位置。由HandEra公司釋放。多用于手持/移動設備。
  需要說解析度明的是有些媒體把QVGA螢幕當成與TFT和TFD等LCD材質相同的東西是錯誤的,QVGA螢幕的說法多見與日本的一些手機中,目前采用微軟Pocket PC作業系統的智慧型手機螢幕也大多是320×240像素的QVGA螢幕。
  所謂QVGA液晶技術,就是在液晶螢幕上輸出的解析度是240×320的液晶輸出模式。這個解析度其實和螢幕本身的大小并沒有關系。比如說,如果2.1英寸液晶顯示螢幕可以顯示240×320解析度的圖像,就叫做“QVGA 2.1英寸液晶顯示屏”;如果3.8英寸液晶顯示螢幕可以顯示240×320的圖像,就叫做“QVGA 3.8英寸液晶顯示屏”,以上兩種情況雖然具有相同的解析度,但是由于尺寸的不同實際的視覺效果也不同,一般
  HVGA 即VGA(640*480)的一半,解析度為(480*320),(3:2寬高比)
  它是用于各種各樣的PDA設備,首先是2002年的新力Clie PEG – NR70,
  來說螢幕小的一個畫面自然也會細膩一些。
  WVGA 數碼產品螢幕材質的一種,VGA的另一種形式,比VGA解析度高,別名 : Wide VGA, ,其分辯率為800×480像素。是擴大了VGA(640×480)的解析度。套用于PDA和手機等,因為很多網頁的寬度都是800,所以WVGA的螢幕會更加適和于流覽網頁,可以說是未來手持設備的解析度的大趨勢

最高解析度

  數碼相機能夠拍攝最大圖片的面積,就是這臺數碼相機的最高解析度,通常以像素為單位。

圖象解析度(PPI)

  圖像解析度(ImageResolution):指圖像中存儲的信息量。這種解析度有多種衡量方法,典型的是以每英寸的像素數(PPI,pixel per inch)來衡量;當然也有以每厘米的像素數(PPC,pixel per centimeter)來衡量的。圖像解析度決定了圖像輸出的質量,而圖像解析度和圖象尺寸(高寬)的值一起決定檔案的大小,且該值越大圖形檔案所占用的磁碟空間也就越多。圖像解析度以比例關系影響著檔案的大小, 即檔案大小與其圖像解析度的平方成正比。如果保持圖像尺寸不變,將圖像解析度提高一倍,則其檔案大小增大為原來的四倍。

掃描解析度(SPI)

  掃描解析度:指在掃描一幅圖像之前所設定的解析度,它將影響所生成的圖像檔案的質量和使用性能,它決定圖像將以何種模式顯示或列印。如果掃描圖像用于640×480像素的螢幕顯示,則掃描解析度不必大于一般顯示器螢幕的設備解析度,即一般不超過120DPI。
  但大多數情況下,掃描圖像是為了在高解析度的設備中輸出。如果圖像掃描解析度過低,會造成輸出的效果非常粗糙。反之,如果掃描解析度過高,則數點陣圖像中會產生超過列印所需要的信息,不但減慢列印速度,而且在列印輸出時會使圖像色調的細微過渡丟失。一般情況下,圖像解析度應該是網屏解析度的2倍,這是目前中國大多數輸出中心和印刷廠都采用的標準。然而實際上,圖像解析度應該是網幕頻率的1.5 倍,關于這個問題,恐怕會有爭議,而具體到不同的圖像本身,情況也確實各不相同。要了解詳細內容,請看《網屏角度及輸出解析度》。
  可能有很多朋友沒有明白這其中是如何計算的,下面筆者就簡單的講解一下PPI的計算方法。首先,我們先了解一下什么叫PPI,PPI是英文Pixels per inch的縮寫,意思就是每英寸所擁有的像素(Pixel)數目,搞清楚了PPI是什么意思,我們就能很容易理解PPI的計算模式了,我們需要首先算出手機螢幕的對角線等效像素,然后處以對角線(我們平常所說的手機螢幕尺寸就是說的手機螢幕對角線的長度),就可以得到PPI了。準確的計算公示大家可以參照下圖。比較有意思的是,根據公式計算出來的iPhone 4的PPI為330,要比蘋果官方公布的326要高一點點。

網屏解析度(LPI)

  網屏解析度(ScreenResolution):又稱網幕頻率(是印刷術語),指的是印刷圖像所用的網屏的每英寸的網線數(即掛網網線數),以(LPI)來表示。例如,150LPI是指每英寸加有150條網線。

設備解析度(DPI)

  設備解析度(DeviceResolution):又稱輸出解析度,指的是各類輸出設備每英寸上可產生的點數,如顯示器、噴墨列印機、雷射列印機、繪圖儀的解析度。這種解析度通過DPI來衡量,目前,PC顯示器的設備解析度在60至120DPI之間。而列印設備的解析度則在360至2400DPI之間。

圖像的位解析度

  圖像的位解析度(BitResolution):又稱位深,是用來衡量每個像素儲存信息的位數。這種解析度決定可以標記為多少種色彩等級的可能性。一般常見的有8位、16位、24位或32位色彩。有時我們也將位解析度稱為顏色深度。所謂“位”,實際上是指“2”的平方次數,8位即是2的八次方,也就是8個2相乘,等于256。所以,一幅8位色彩深度的圖像,所能表現的色彩等級是256級。

列印機的解析度

  某臺為360DPI,是指在用該列印機輸出圖像時,在每英寸列印紙上可以列印出360個表征圖像輸出效果的色點。表示列印機解析度的這個數越大,表明圖像輸出的色點就越小,輸出的圖像效果就越精細。列印機色點的大小只同列印機的硬體工藝有關,而與要輸出圖像的解析度無關。

掃瞄器的解析度

  要從三個方面來確定:光學部分、硬體部分和軟體部分。也就是說,掃瞄器的解析度等于其光學部件的解析度加上其自身通過硬體及軟體進行處理分析所得到的解析度。光學解析度是掃瞄器的光學部件在每平方英寸面積內所能捕捉到的實際的光點數,是指掃瞄器CCD 的物理解析度,也是掃瞄器的真實解析度,它的數值是由CCD的像素點除以掃瞄器水準最大可掃尺寸得到的數值。解析度為1200DPI的掃瞄器,其光學部分的解析度只占400~600DPI。擴充部分的解析度,是通過電腦對圖像進行分析,對空白部分進行科學填充所產生的(由硬體和軟體所生成,這一過程也叫“插值”處理)。光學掃描與輸出是一對一的,掃描到什么,輸出的就是什么。經過電腦軟硬體處理之后,輸出的圖像就會變得更逼真,解析度會更高。目前市面上出售的掃瞄器大都具有對解析度的軟、硬體擴充功能。有的掃瞄器廣告上寫9600×9600DPI,這只是通過軟體"插值"所得到的最大解析度,并不是掃瞄器真正光學解析度。所以對掃瞄器來講,其解析度有光學解析度(或稱光學解析度)和最大解析度之說。我們說某臺掃瞄器的解析度高達4800DPI(這個4800DPI 是光學解析度和軟體差值處理的總和),是指用掃瞄器輸入圖像時,在1平方英寸的掃描幅面上,可采集到4800×4800個像素點(Pixel)。1英寸見方的掃描區域,用4800DPI的解析度掃描后生成的圖像大小是800Pixel×4800Pixel。在掃描圖像時,掃描解析度設得越高,生成的圖像的效果就越精細,生成的圖像檔案也就越大,但插值成分也越多。關于掃瞄器、列印機、顯示器的解析度對掃瞄器、列印機及顯示器等硬體設備來說,其解析度用每英寸上可產生的點數即DPI(Dots Per Inch)來度量 。

顯示器的解析度

  為80DPI,是指在顯示器的有效顯示范圍內,顯示器的顯像設備可以在每英寸熒光屏上產生80個光點。舉個例子來說,一臺14英寸的顯示器(熒光屏對角線長度為14英寸),其點距為0.28mm,那么:顯示器解析度=25.39956mm/inch÷0.28mm/Dot≈90DPI(1inch=2.539999918cm)。顯示器出廠時一般并不標出表征顯示器解析度的DPI值,只給出點距,我們根據上述公式即可算出顯示器的解析度。根據我們算出的DPI值,我們進而可以推算出顯示器可支援的最高顯示模式。假設該14英寸顯示器熒光屏有效顯示范圍的對角線長度為11.5英寸,因顯示器的水準方向和垂直方向的顯示比例為4:3,故可設有效顯示范圍水準寬度為4x 英寸,垂直高度為3x 英寸,根據數學上的勾股定理,可得x=11.5÷5=2.3英寸。所以有效顯示范圍寬度為2.3×4=9.2英寸,垂直高度為2.3×3=6.8英寸。最高顯示模式約為:800(9.2×90)×600(6.8×90),這時是用一個點(Dot)表示一個像素(pixel)。
  上面主要講述了掃瞄器、列印機和顯示器的設備解析度。
  特別提醒:設備解析度與用該設備處理的圖像的解析度是兩個既有聯系又有區別的概念。
  測量儀器方面的解析度。

數碼相機的解析度

  數碼相機解析度的高低決定了所拍攝的影像最終能夠列印出高質量畫面的大小,或在電腦顯示器上所能夠顯示畫面的大小。數碼相機解析度的高低,取決于相機中CCD(Charge Coupled Device:電荷耦合器件)晶片上像素的多少,像素越多,解析度越高。由此可見,數碼相機的最大解析度也是由其生產工藝決定的,但使用者可以調整到更低解析度以減少照片占用的空間。就同類數碼相機而言,最大解析度越高,相機檔次越高。但高解析度的相機生成的資料檔案很大,對加工、處理的電腦的速度、記憶體和硬碟的容量以及相應軟體都有較高的要求。
  數碼相機像素水準的高低與最終所能列印一定解析度照片的尺寸,可用以下方法簡單計算:假如彩色列印機的解析度為N DPI,數碼相機水準像素為M,最大可列印出的照片為M÷N英寸。比如,列印機的解析度為300DPI,那么水準像素為3600的數碼相機,其所攝的影像檔案不作插值處理能夠列印出的最大照片尺寸為12英寸(3600÷300)。很顯然,要列印出尺寸越大的數碼照片,就需要越高像素水準的數碼相機。計算顯示尺寸的方法與列印尺寸的方法相同。

投影機的解析度

  投影機的解析度有兩種常見的表示模式,一種是以電視線(TV線)的模式表示,另一種是以像素的模式表示。以電視線表示時,其解析度的含義與電視相似,這種解析度表示模式主要是為了匹配接入投影機的電視信號而提供的。以像素模式表示時通常表示為1024×768等形式,從某種意義上講這種解析度的限制是對輸入投影機的VGA信號的行頻及場頻作一定要求。當VGA信號的行頻或場頻超過這個限制后,投影機就不能正常投顯了。

商業印刷領域的解析度

  在商業印刷領域,解析度以每英寸上等距離排列多少條網線即LPI(Lines Per Inch)表示。在古早商業印刷制版過程中,制版時要在原始圖像前加一個網屏,這一網屏由呈方格狀的透明與不透明部分相等的網線構成。這些網線也就是光柵,其作用是切割光線解剖圖像。由于光線具有衍射的物理特徵,因此光線通過網線后,形成了反映原始圖像影像變化的大小不同的點,這些點就是半色調點。一個半色調點最大不會超過一個格線的面積,網線越多,表現圖像的層次越多,圖像質量也就越好。因此商業印刷行業中采用了LPI表示解析度。

電視的解析度

  在電視工業中,解析度指的是在熒光屏等于像高的距離內人眼所能分辨的黑白條紋數,單位是電視線(TV線)。
  我們國家采用的電視標準是PAL制式,它規定每秒25幀,每幀625掃描行。由于采用了隔行掃描模式,625行掃描線分為奇數行和偶數行,這分別構成了每一幀的奇、偶兩場,由于在每一幀中電子束都要從上面開始掃描,因此存在著電子束從終點回到起點的掃描逆程期,在這期間被消隱的掃描行是不可能分解圖像的。掃描逆程期約占整個掃描時間的8%,因此625行中用于掃描圖像的有效行數只有576行,由此推導出圖像在垂直方向上的解析度為576點。按現行4∶3寬高比的電視標準,圖像在水準方向上的解析度應為576×4/3=768點,這就得到了768×576這一常見的圖像大小。另外,在電腦影片捕捉時,我們還會遇到遵循CCIR601標準的PAL制式圖像尺寸,其大小為720×576。對于我們還能接觸到的NTSC制式來講,它規定每秒30幀,每幀525行,同樣采用了隔行掃描模式,每一幀由兩場組成,其圖像大小是720×486。
  日本的D端子,采用了類似電腦的多針D型插接頭,用來直接傳輸數點陣圖像信號,根據傳輸數位信號的規格不同,D端子已經形成了一個系列的型號。目前有D1、D2、D3、D4、D5,系列序號越高,傳輸資料的規格越高。

D端子 格式 解析度 行頻 規格
D1 480i 720×480 15.25kHz 數位標清(SDTV)
D2 480p 720×480 31.5kHz 數位標清(SDTV)
D3 1080i 1920×1080 33.75kHz 數位高清(HDTV)
D4 720p 1280×720 45kHz 數位高清(HDTV)
D5 1080p 1920×1080 67.5kHz 全高清(Full HDTV)

標準幀率均為60Hz,但現在大多數都達不到,通常采用24Hz,25Hz,30Hz。

滑鼠的解析度

  滑鼠的解析度是指每移動一英寸能檢測出的點數,解析度越高,質量也就越高。以前滑鼠的解析度通常為100DPI,現在的滑鼠解析度從200DPI到1000DPI不等。高解析度的滑鼠通常用于制圖和精確電腦繪圖等。

觸摸屏的解析度

  觸摸屏的解析度是指將螢幕分割成可識別的觸點數目。通常用水準和垂直方向上的觸點數目來表示,如32×32。有的人認為觸摸屏的解析度越高越好,其實并非如此,在選用觸摸屏時應根據具體用途加以考慮。采用模擬量技術的觸摸屏解析度很高,可達到1024×1024,能勝任一些類似螢幕繪畫和寫字(手寫識別)的工作。而在多數場合下,觸摸技術的套用只是讓人們用手觸摸來選擇軟體設計的“按鈕”,沒有必要使用非常高的解析度。例如在14英寸顯示器上使用觸摸屏時,顯示區域的實際大小一般是25cm×18.5cm,一個解析度為32×32的觸摸屏就能把螢幕分割成1024個0.78cm×0.58cm(比一支香煙還細小)的觸點。人的手指按壓觸摸屏的觸點比香煙的直徑大多了,所以這樣一個觸點就已經足夠了。

望遠鏡解析度

  望遠鏡的解析度,也可以說是光學透鏡的解析度。光具有波動性和粒子性,所以通過透鏡匯聚的光線投射到感光元件上,如果兩個像點距離很小,就會發生干涉,如左圖。角度這個參數就是望遠鏡或者透鏡的理論解析度,一般用弧度表示。分辨力示意這個數值越小,也就是可以分辨的物體越細小,那么透鏡的解析度越高,這個角度與透鏡的口徑和所使用波長有關,理論計算可得最小分辨角:r=1.22λ/D,其中λ為觀測波長,D為望遠鏡的口徑,二者取同一單位時r的單位為弧度。對于目視觀測,通常取λ為肉眼最敏感的550nm。這個數值是一個理論結果,實際上地面觀測,受到氣流,污染物,雜光等的影響也就達不到這個最好的效果,也就是解析度要下降。對于人眼來講,平均瞳孔直徑7mm,有60角秒的解析度,而對于口徑116mm口徑的小型望遠鏡,具有1角秒的解析度。

顯示器解析度設定與疾病預防

  有研究顯示,在800×600解析度環境下工作的人,更有機會患上一些疾病,這與用手機打一天電話的效果是一樣的。
  因此,有專家提示人們應將顯示器解析度設定為1024×768以上,這樣可以擋住更多輻射。