显示屏清晰度
对于计算机上显示的文字和图片,失常来说显示器分辨率越高清晰度就会更高,不过有时咱们切换一些超高分辨率后也辨认不出差别,这是为什么?
简略来说显示清晰度由 物理因素 和视力因素。物理因素就是设施显示分辨率,视力的差别会影响到你的视觉体验。
显示分辨率越高越好?
因为人眼分辨能力存在肯定的极限,所以适合的分辨率和观看间隔才是最好的。(后文会讲到)
先理解一些基本概念。
- 屏幕尺寸:指的是屏幕对角线的长度,单位英寸。
- 屏幕分辨率:是指宽度上和高度上最多能显示的物理像素点个数。
- 设施像素(又叫物理像素):指设施能管制显示的最小物理单位,指显示器上一个个的点,单位 pt,物理像素设施出厂后就固定不变了。
- DIP(Device Independent Pixels):设施独立像素也叫逻辑像素,它在应用程序中应用,而后底层图形系统将它转换为实用于特定设施的物理像素。
- 点距:像素与像素之间的间隔,点距和屏幕尺寸决定了分辨率大小。
- PPI(Pixels Per Inch):屏幕像素密度,每英寸(1 英寸 =2.54 厘米)像素点个数。
- DPI(Dots per inch):每英寸像素点,印刷行业术语,对于电脑屏幕而言和 PPI 是一个意思。
1080p,2k,4k 代表什么
屏幕分辨率 是应用每行像素数列乘每列像素数列示意,如:1024×768。1080p,2k,4k 简略了解就是:
720p,1080p 示意纵向有多少行像素。
2k,4k,8k 示意横向有多少列像素。
决定显示清晰度的 物理因素 ,更精确地说是 像素密度 。比方在雷同尺寸的屏幕下,分辨率越高阐明 像素密度 越大,显示的清晰度也就越高。
像素密度 如何计算,应用对角线像素数量除以屏幕尺寸,$w$ , $h$ (像素)。$l$ 屏幕尺寸(单位英寸)。
人眼分辨像素的极限是多少?
因为在显示器上的文字图片是由一堆像素排列组成,所以只有让咱们的眼睛不能显著分辨出像素间隙时,出现的文字和图片就是丝滑的。
当满足什么条件时,能力觉察不出像素间隙?
在 2010 年公布 iPhone4 的时候,乔布斯说过,当你拿着手机间隔 10-12 英寸 时326 的像素密度 是咱们肉眼能分辨像素的极限。
也就是满足 像素密度 为 326ppi观屏间隔10-12 英寸时,人眼觉察不出像素间隙。
咱们来剖析一下人眼分辨力的极限到底是多少?
首先理解眼睛视觉成像原理,实物的反射光通过 瞳孔 会投射到视网膜,而后视网膜将成像信息传递给脑神经,而后咱们的脑海就会造成相应的图像。
依据光学几何原理,当光线透过瞳孔时,会因为稳定个性会产生衍射,无奈将光线聚成无限小的焦点上,而只会造成肯定能量散布的光斑。
其中以第一暗环为界线的地方亮斑称为 艾里斑(airy disk)。
所以每一个发光的物点,通过瞳孔后都会在视网膜造成一个艾里斑。对于十分靠近的两个点,成像后艾里斑会过于靠近,以至于无奈分辨。
如何分辨两个点?
咱们常以 瑞利判据 作为规范:两个等光强的光源下,两个点的理论间隔 (称为 空间分辨度)等于艾里斑的半径,即一个艾里斑核心与另一个艾里斑边缘正好重合时,它们刚好能分辨,这时的角度称为最小分辨角。
艾里斑半径的估算公式,$θ$ 角分辨度,$λ$ 为波长,$d$ 为通光孔的直径(眼睛就是瞳孔或叫虹膜)。
当 $θ$ 很小时满足 sin θ ≈ θ,$θ=r/s$,所以两个点的理论间隔($s$ ) 等于:
上面咱们估算一下眼睛的 极限角分辨度。
失常视力的人眼对波长约为 555nm 的电磁波最为敏感,它属于这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。
个别人的虹膜直径约为 5 mm,依据瑞利判据(Rayleigh criterion),人眼的极限角分辨度为:
弧度(rad):把圆周的 1 /360 所对的圆心角称为 1 度角,记作 1°,1 度 =60 分(1°=60′),1 分等于 60 秒(1′=60″)。以度为单位的测量角度的单位制称为角度制。
不过依据钻研,大部分人的眼睛,角分辨度的极限是 0.0005 rad。在十分现实的条件下,才可能达 0.0002 rad。
那么人眼要分辨屏幕上的像素点须要满足什么条件?
显示屏尺寸 $l$ 英寸,屏幕分辨率 $w$ , $h$ (像素);则人眼达到极限分辨度时、须要眼睛与屏幕的间隔 $D$ 满足关系:
咱们依据下面的公式估算一下 iphone4 的人眼分辨间隔。
机型 | 分辨率 | 像素密度(PPI) | 失常视力 | 极限视力 | 终极视力 |
---|---|---|---|---|---|
iphone4 | 960×640 | 329.65 | 15.41cm | 38.53cm | 57.00cm |
iphone13 | 2532×1170 | 457.25 | 11.10cm | 27.77cm | 41.14cm |
回顾当年乔布斯说的 视力分辨极限,手机间隔为 10-12 英寸,换算后 25.40cm-30.48cm,由此能够得出结论,他所提到的极限确实笼罩了咱们大部分的人。