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計算屏幕ppi的公式

圖文 更新时间:2025-01-30 13:54:05

今天詳細介紹其中一項重要參數——“PPI”。

首先我們回顧一下PPI是怎麼算出來的。

PPI的計算方式是屏幕對角線上的像素個數÷屏幕尺寸(對角線長度)。如下圖所示,如果對角線長度為1英寸,那麼它的PPI值即為6。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)1

那在不知道對角線的像素個數時,我們要如何計算呢?在這裡就要講到分辨率(橫、縱像素個數)了。通過分辨率我們就可以知道屏幕對角線上的像素個數。以手機最常見的5.5寸屏幕來計算,如果這塊屏幕的分辨率為FHD(1920*1080),那麼他的PPI就近似等于401。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)2

( 公式在此↑ = ̄ω ̄=)

PPI的上升會帶來什麼樣的直觀感受呢?以下列舉了4款不同PPI值的手機。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)3

通過等距離的觀察,我們不難發現,前面三張圖所呈現的圖形鋸齒程度和像素小方格沒有顯著差别,而圖四的441PPI則可以明顯看出,圖像的邊緣鋸齒感明顯降低,圖像變得更細膩。

因此,屏幕PPI的不斷提升,意味着屏幕所顯示圖形、文字的邊緣更接近平滑、飽滿,也越接近報紙、雜志等印刷品的質感。簡而言之,屏幕PPI越高、畫質越細膩。

不過,這個值真的是越大越好嗎?

其實并不是這樣,因為人眼視網膜的生物受光結構,對于細微光線的辨識都存在一個極限。舉個例子,如果近距離觀看電視,可以清晰地看到屏幕上的RGB像素格,但如果稍遠距離觀察,屏幕上的像素格就完全分辨不出來了。

通過科學研究可知,人類對光線的辨别能力與光線入射到人眼球中所呈的最小角度有關。我們将通過試驗發現的人眼對光可辨識最小角度(約60角秒),與最極限的近使用距離(約10cm)代入模型計算,可以得出人眼對屏幕可辨識的PPI值大約等于871PPI。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)4

(此公式稍稍複雜,感興趣的可以掏出已塵封多年的科學計算器自己算一下)

也就是說,當顯示屏的PPI達到871以後,不管用什麼距離來觀察,都不能分辨出像素格,畫質已完全接近印刷品的感覺。

在這裡忍不住要插播一則充滿自豪感的小廣告。由天馬研發的10.4寸8K4K以及5.2寸4K2K顯示屏,PPI值達到了驚人的847,已經十分接近理論的極限值871PPI,也就是說隻要供給屏幕的圖像信号源足夠清晰,它就可以把印刷品的細膩質感絲毫不差地傳遞到你的眼睛。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)5

天馬生産的俊朗飄逸的847PPI屏

對于面闆的生産商而言,僅裸眼使用的中小尺寸顯示面闆,如果在871PPI基礎上再進行PPI提升,将極大地考驗面闆制造商的制程工藝能力和制造成本,而對于使用者而言,感受上并沒有提升。

而根據上面提到的黃金公式反推,大尺寸電視屏幕(使用距離3米以上)如果屏幕精度高于100PPI,也會帶來等效的一種工藝成本浪費。

那麼871PPI以上的屏幕到底有沒有?有。不過不是裸眼使用的,要在特定的微小尺寸面闆預留空間下,配合光學進行放大使用(相當于拉近眼屏距離),比如VR的顯示屏幕。

所以,綜上所述,屏幕會因其使用距離(使用場景)的不同,有着不同的PPI範圍分布。比如,屏幕PPI最高的是VR(500~2000),手機比VR低一點(200-806,有些手機屏幕兼VR功能),再比手機低一點的是筆記本電腦屏幕(90~280PPI),當然PPI最低的是最遠使用距離的電視(25-90)。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)6

雖然這些設備是不同PPI的屏(TV、手機),但隻要在各自的常用使用距離下,由于人眼辨别能力的極限,呈現的信息卻可以完全實現等效。

如下圖,A為電視顯示屏(像素較粗大),B為手機顯示屏(像素較細膩),在分辨率相同的情況下,由于合适觀察距離下兩者像素點在人眼内呈現的視角相等,雖然PPI有着顯著的不同,但人眼看到的圖像、接收到的信息卻是完全等效的。

計算屏幕ppi的公式(細說屏幕PPI這麼重要)7

随着PPI的不斷提升,像素尺寸的變小,意味着屏幕制造商要将更多的像素、半導體晶體管集成到更為有限的區域面積以内,而這對工藝本身的挑戰以及良率的提升也提出了更高、更為苛刻的要求。

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