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fenbianlv,分辨率和像素是什么关系?

互联网 2021-01-20 15:03:44
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知识点概要

像素的分类:数码像素与屏幕像素(或者叫物理像素,有实实在在的物理尺寸)分辨率的多个概念及相互之间的关系:Resolution, ppi, dpi (直接用英文,中文都叫分辨率,会搞混)评论区的一些问题解答。

1.像素(pixel,缩写px)

1.1数码像素屏幕像素

1.1.1:数码像素是一种虚拟化的数字,大小可以任意,或者说没有实际的物理尺寸大小(像素大小是去适配显示屏的像素大小,或适配打印的大小。如图2,左图表示显示屏的像素点很小,右图表是显示屏的像素点很大,当然是同一幅图),无固定形式,就单个像素来说,本身的形状是任意的,没有被明确定义的,或者是被捕获时的摄像机或相机、或扫描仪等定义的,本身不具备显示功能,数码像素要显示必须依赖显示设备,包括显卡,显示屏。通常我们理解的一个像素是1:1的正方形块,这只是它最常见的一种形式,有的摄像机捕获的像素并不是1:1的正方向,比如:1:1.21,1:1.09,1:1.46等等,但摄像机或相机的光感器形状都是矩形(正方形或长方形,其实也可以是圆形,不规则图形,但没人会用圆形或不规则图形)如下图

图1:像素点比列与形状图2:数码像素点无固定大小,可以任意缩放去适配显示屏的像素点大小

1.1.2:屏幕像素。屏幕像素是指显示屏的像素,包括电视机,电脑显示屏,手机显示屏等等,这些像素不是虚拟的,是实实在在存在的,具有物理尺寸大小,通常是英寸-inch, 这些像素通常来说只有一种比列1:1的正方形,并且像素点之间是紧挨着的。但是我们经常会看到户外显示屏的像素点,通常人们叫LED屏幕,这些屏幕的像素点就有不同比例的,还有圆形的,因为人们观看广告的距离不是近距离,而是几十米上百米远,所以他们的像素点并不是一颗紧挨着另一颗,像素点之间有空隙和距离。如下图,黑色缝隙挺大的。

LED大屏的像素点缝隙

2.分辨率(数码图像分辨率Resolution,数码打印分辨率或屏幕分辨率ppi,打印机分辨率或物理世界dpi, ppi=pixels per inch, dpi=dots per inch)

首先指出一个误解:通常我们会看到“分辨率1920*1080”,此处分辨率=Resolution,是数码图像的分辨率,与屏幕分辨率ppi和打印机分辨率dpi无关,它表示的是“像素数量”不要理解为面积,跟面积无任何关系。数码打印或屏幕或打印机的分辨率只与长度相关,ppi=pixels per inch,表示每英寸有多少个像素点(通常指屏幕点或屏幕像素点,也是数码图像的打印分辨率,但对数码图像的显示不起作用),dpi=dots per inch,表示每英寸有多少个点(通常指打印点,与屏幕像素点无关)总结是:ppi作为屏幕分辨率时与dpi打印机分辨率无任何关系;ppi作为数码图像打印分辨率时与dpi关系是输入和输出。

2.1数码图像分辨率Resolution。数码图像的分辨率就是指这幅图的像素多少,究竟有多少个像素。数码图像的物理尺寸可以是任意的(参考前面:数码像素)比如3ppi,100ppi,表示打印的时候一英寸打3个和100个像素点。如果我的图像分辨率是5000x4000px,打印分辨率是100ppi,那么这幅图打印出来的实际尺寸是宽=5000/100=50inch,和高=4000/100=40inch

2.1.1数码图像宽高像素(Resolution),与数码图像打印分辨率(ppi)的关系。

①显示角度来说:无关。数码图像在屏幕显示上起作用的是宽高像素Resolution,分辨率可以设置为任何值,所以无关,ppi分辨率在图像显示上来说无任何意义。看下图PS中步骤:

注意:设置数码图像打印分辨率ppi的时候不能勾选重新采样,否者图像原始像素会改变。没法做到定量定性分析。当设置了图像打印分辨率ppi后,其实图像能打印多大的物理尺寸,PS已经自动计算出来了,也在下图的宽和高中查看。

②打印来说。数码图像宽高像素Resolution起决定性作用,打印分辨率ppi起二次作用。什么意思:Resolution=父级,打印分辨率ppi=子级,父级起总控作用,父级的宽高像素直接决定了打印图像的清晰度和大小,如果父级宽高像素很低,即便子级-打印分辨率设置再高,打印也不会清晰,或者打印图像很小。父级和子级,其中任何一个设置过低=打印不清晰或打印图像很小,父级和子级同时设置高值=打印清晰(这有个前提是:观看打印图的距离不变,如果很远的观看距离,当然需要降低打印分辨率ppi,让图像打印尺寸变大。)

数码图像ppi设置的意义有两点:一是让你的原始数码图像应该打印多大的物理尺寸。二是高ppi可以让打印更精细,但是画面元素在物理尺寸上会缩小,反之,画面元素会放大。接上面图的步骤

左图300ppi近距离观看就这么精细,右图1ppi近距离观看就是硕大的像素点,但是你站到500米外观看右图时就和左图效果差不多了。你站到500米外看左图时,就看不清了,甚至根本看不见,因为打印图太小了。

2.2打印机分辨率dpi。打印机分辨率指打印的精细度,dots指的是油墨点。打印机分辨率越高表示打印点越小,1单位长度就会有更多的点来表示,那么打印就精细和锐利清晰。反之亦然。打印机分辨率dpi不能决定打印图像的物理尺寸大小,物理尺寸大小inch是由ppi决定,或者人为指定一个大小。

2.2.1打印机分辨率dpi与数码图像打印分辨率ppi。在整个打印流程里,ppi是指打印输入的精度,dpi是指打印输出的精度。举个例子:打印分辨率是100ppi,当打印机分辨率为100dpi时,我们可以理解为100ppi由100dpi来打印 ,但不能说100dpi由100ppi来表示,因为dpi的服务对象是ppi,肯定先有输入再有输出,一个像素可以由很多打印点来打印, 100ppi≠100dpi,像素是方形的,但是打印点就不一定了,可能是圆形,椭圆形,或其它形状,油墨点还有流动性,当然由于打印技术的不同,也可能不是油墨打印,如热敏打印等等(本人不是很了解打印技术)。当然了,输入的精度直接决定了输出的精度,ppi都不高,dpi设置再高,图像打印出来都是硕大的方块。结合前面2.1.1,可知这三者的控制关系:数码图像分辨率(Resolution,总控)>数码图像打印分辨率(ppi,二级控制)>打印机分辨率(dpi,最后控制),经过这个流程后就会得到我们打印出来的图像精细度。

打印机分辨率dpi,与数码图像打印分辨率ppi来自两个完全不同的世界,除了上述关系,dpi不能进入数字领域来表示像素,ppi也不能进入物理世界来表示打印点。

2.2.2打印的物理尺寸大小与观看距离的关系。

需要远距离观看打印图的时候=高Resolution+较低ppi+较低dpi(如大尺寸广告图)

需要近距离观看打印图的时候=高Resolution+较高ppi+较高dpi(如相片等小尺寸)

如果你的图像Resolution并不高,可能你需要重新采样来放大图像,也就是增加图像的宽高像素。当然了,重新采样并不能完全得到理想的效果,你应该在拍摄的时候,或者渲染的时候就应该选择较高的Resolution来满足你的打印。

当你想把当前的高Resolution图打印成小的物理尺寸图的时候,你可以设置物理尺寸的宽高inch或厘米,打印分辨率ppi会自动调整,如果不想改变打印分辨率ppi,在PS里勾选重新采样。

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2.3屏幕分辨率ppi。屏幕分辨率为ppi,因为屏幕上的一个点代表一个像素。不过与打印机不同的是,屏幕分辨率不是指横向和竖向1个单位长度有多少个像素点,而是指方形屏幕对角线长度有多少个像素点,然后得到1个单位长度有多少个点。

计算公式,屏幕ppi=√(长的像素数量²+宽的像素数量²)/对角线长度(inch)

(冷知识:安卓手机的开发者用dpi来表示屏幕密度,屏幕密度≠屏幕分辨率,它的思路是反向的,1英寸的正方形屏幕面积上,应该由多少像素来适配,这样就保证了在不同屏幕分辨率的手机上,所有图标看起来在物理尺寸上是一致的。以前做过UI设计,所以有点印象)

2.3.1数码图像与屏幕分辨率ppi的关系。同一幅图像,屏幕分辨率越高,图像显示越小,图像看起来越精细,锐利,清晰,但可能会降低识别度,什么意思,图片太小了看不清楚图上的文字和一些细节,所以屏幕分辨率并不是越高越好。反之亦然。(当然了,安卓手机的反向思路就是解决这个问题的),假设下面左手机屏幕ppi=240,右手机屏幕ppi=50,并且显示效果并非实际效果,只做理论解释使用。

结论1:同一幅图100%显示,高ppi屏幕显示更清晰,图像更小。结论2:屏幕ppi相同时,图像缩小后,显示更清晰。

2.3.2数码图像打印分辨率ppi与屏幕分辨率ppi的关系。前面说了,用来显示起决定作用的是宽高像素或Resolution,所以他们除了名字一样,没有其他关系。

2.3.3数码图像分辨率Resolution与屏幕分辨率ppi的关系。严格来说是无关的,但是由于屏幕分辨率的公式涉及到长的像素和宽的像素,所以间接关系还是有的,也就是与屏幕的长宽像素数量有一定关系的。屏幕的长宽像素数量限制了数码图像的显示。无论数码图像的宽高像素有多大,显示的时候是无法超过屏幕像素数量的。比如一张数码图5000x4000px,但是屏幕像素为1920x1080px,所以这张数码图最多显示1920x1080个像素。特别是要放到户外LED大屏广告的图像,直接将数码图像的像素高宽设置为LED大屏的像素就行了。过多的数码图像像素只会增加图像文件的内存大小(kb.mb),加载或显示起来还会很慢,还会卡顿,过多的数码图像像素并不会增加LED大屏显示的清晰度。

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补充:(其实平时基本没接触LR,还是去看了一下官方教程)

第一个评论区问题:LightRoom打印时,为什么ppi越高越清晰,并且打印输出的尺寸不变?

原因:LR打印时,首先设置了打印输出的固定尺寸(即设置了纸张大小),然后定义ppi,最后的原始图像像素根据这两个参数自动适配。具体原因如下公式:

打印输出尺寸(inch)=图像的Resolution/数码图像打印ppi

所以当我们定义了“打印输出尺寸(inch)”和“数码图像打印ppi”时,打印时的“图像的Resolution”会自动适配,ppi越高意味着图像的Resolution越高,打印纸张大小不变时,打印更清晰,反之亦然。

评论区第二个问题:为什么数码图像打印ppi高于一个值后,打印的清晰度不会再增加?

假设图像原始Resolution=2000px*1000px,打印输出尺寸宽(2000px)为7寸,那么当ppi定义为286以上时,打印的清晰度不会再增加。计算方式还是上面的公式。

下面官方视频时间的12:00-12:40解释了打印时自动适配问题。

1.视频中建议是取消勾选ppi设置,也就是不设置ppi,这样LR会根据照片的Resolution和你设置的打印纸张大小自动匹配ppi。

2.视频中也说了只有在你不希望LR去改变图像原始Resolution的情况下才设置ppi。 同样根据上面公式和例子,你依然希望LR打印2000*1000px的原始图像Resolution,那么此时你应该设置至少286的ppi,虽然高于这个值没有实际作用,但保证了你打印的是原始图像的像素大小。

不过视频中这样解释似乎有点画蛇添足,因为纸张大小你已经设置了,数码图像的Resolution也自动被LR识别了,那么LR当然会自动适配最高的ppi(例子中的286),应该解释为当你偏要打印“低清晰度”的照片时,设置ppi就有意义了,否者应该不设置ppi。

视频来源

https://helpx.adobe.com/lightroom-classic/help/printing-photos-basic-workflow.html​helpx.adobe.com图标LightRoom打印设置https://www.zhihu.com/video/1214801305195397120

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对分辨率问题很关心的大概也有摄影师,所以

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继续补充

评论区关于某些网站所说的图像dpi是什么?

答案是:数码图像的打印分辨率ppi

比如:某虫图片网站,这个网站显示的图片分辨率是dpi,如图所示。下图中的300dpi,72dpi其实就是数码图像的打印分辨率300ppi,72ppi。

某虫网,自己也标明了,dpi与图像实际大小Resolution无关,下图中最后那句话。图虫网说的dpi概念打印机的打印分辨率,但是,请注意下图中最后一句话,“可以通过PS软件修改,与原图属性无关”,这句话就肯定了此网站图片的dpi指的是“数码图像的打印分辨率ppi”,也就是说,它标一个300dpi和72dpi其实没有实际作用,给你看看的。起作用的是5000*3333这个Resolution。而且在此表明了网站开发者并没有理清楚:打印机分辨率dpi和数码图像打印分辨率ppi的关系,所以就混用了,应该叫误用。我见过很多网站都是用dpi来表示ppi,就是开发者的锅,开发者没有与专业的平面设计师对接,想当然的用了这个概念,说明在网站开发者的圈子里,这个dpi已经流行开了,所以此时你要明白他们所说的dpi就是“数码图像打印分辨率ppi”,叫你上传一张300dpi的头像用于报考某个证书,也是指的300ppi。

某虫网对“dpi的概念解释”和“最后一句话”是自相矛盾的,概念解释指的是打印机的打印分辨率,最后一句话指的是数码图像的打印分辨率ppi(每英寸打印多少个像素点)。PS只能修改数码图像打印分辨率ppi,而不能修改打印机的打印分辨率dpi,打印机的打印分辨率dpi是通过打印机的属性去修改的,其他软件修改不了,不过目前来说打印机的打印分辨率通常是固定的,没法修改;不知道有没有可以修改打印机打印分辨率dpi的机子。

@一直模仿从未超越

你只需要在PS中按如下操作就行了

如果你想保持图片是1000667像素的大小(如下图,仅作举例),那就不要勾选“重新采样”,直接将图片分辨率改成300即可。如果勾选了重新采样,图片会根据分辨率的改变进行缩放,也就是1000*667的像素会改变。

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