分辨率的概念

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1、分辨率的概念分辨率是和图像处理有关的一个重要概念，它是衡量图像细节表现能力的技术 参数。但分辨率的表示方法有很多，其含义也各不相同。因此，正确理解分辨率在 各种情况下的具体含义，弄清不同表示方法之间的相互关系是很有必要的。本文着 重对几种常见的图像输入/输出设备的分辨率作简要介绍，然后介绍不同分辨率的图 像，在不同分辨率的图像输入/输出设备上，输入/输出图像时的特点及相互关系。一、有关分辨率的几个概念要准确把握和理解分辨率的含义，弄清楚下面的几个概念是很有必要的。分辨 率(Resolution):包括设备分辨率、网屏分辨率、图形分辨率、扫描分辨率和位分辨 率。设备分辨率(Device Reso

2、lution):又称输出分辨率，指的是各类输出设备每英寸上 可产生的点数，如显示器、喷墨打印机、激光打印机、热蜡打印机、绘图仪的分辨 率。这种分辨率通过D PI这个单位量来衡量，一般来讲，PC显示器的设备分辨率在60至120DPI之间。而打印设备的分辨率则在180至 720DPI 之间。网屏分辨率(Screen Resolution):又称网屏幕频率，指的是打印灰度级图形或分 色所用的网屏上每英寸的点数。这种分辨率通过每英寸的行数(RPI)来标定。图形分辨率(Image Resolution):指的是图形中存储的信息量。这种分辨 率有多 种衡量方法，典型的是以每英寸的像素数(PPI)来衡量。图

3、形分辨率和图形尺寸的值 一起决定文件的大小及输出质量，该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多。 图形分辨率以比例关系影响着文件的大小，即文件大小与其图形分辨率的平方成正 比。如果保持图形尺寸不变，将其图形分辨率提高一倍，则其文件大小增大为原来 的四倍。图形分辨率也影响到图形在屏幕上的显示大小。如果在一台设备分辨率为 72D PI的显示器上将图形分辨率从72PPI增大到144PPI(保持图形尺寸不变),那么该 图形将以原图形实际尺寸的两倍显示在屏幕上。扫描分辨率：指在扫描一幅图形之前所确定的分辨率，它将影响生成图形文件 的质量和使用性能，它决定图形将以何种方式显示或打印。如果扫描图形用于6 4

4、0x 480像素的屏幕显示，则扫描分辨率不必大于一般显示器屏幕的设备分辨率，即一般 不超过120DPI。但大多数情况下，扫描图形是为以后在高分辨率的设备中输出而准 备的。如果图形扫描分辨率过低，图形处理软件可能会用单个像素的色值去创造一 些半色调的点，这会导致输出的效果粗糙。反之，如果扫描分辨率过高，则数字图形 中会产生超过打印所需要的信息，不但减慢打印速度，而且在打印输出时就会使图 形色调的细微过渡丢失。一般情况下，应使用打印输出的网屏分辨率、扫描和输出 图形尺寸来计算正确的扫描分辨率。用输出图形的最大尺寸乘以网屏分辨率，然后 再乘以网线数比率（一般为2: 1），得到该图形所需像素总数。用像

5、素总数除以扫描 图形的最大尺寸即得到最优扫描分辨率，即：图形扫描分辨率=（输出图形最大尺寸x网屏分辨率x网线数比率”扫描图形最大尺位分辨率（Bit Resolution）:又称位深，是用来衡量每个像素储存信息的位数。 这种分辨率决定了每次在屏幕上可显示多少种色彩，一般常见的有8位、24位或32位色彩。有时我们也将位分辨率称为颜色深度。二、几种图像输入/输出设备的分辨率扫描仪、打印机、传真机、显示器、数码相机、投影机、电视、商务印刷等输 入/输出设备以及鼠标、触摸屏等指示设备的分辨率有其各自的含义，弄清其含义，有利于我们选购和使用这些设备。读者必须注意，这里提到的分辨率指的是 设备分辨率。1.

6、显示器的分辨率我们说某个品牌的显示器的分辨率为80DPI，是指在显示器的有效显示范围 内,显示器的的显像设备可以在每英寸荧光屏上产生80个光点。举个例子来说，一台14英寸的显示器（荧光屏对角线长度为14英寸），其点距为0.28mm那么： 显示器分辨率=25.3995 mm/inch 宁 0.28mm/Do广 90DPI （1 inch=25.3995 mm）。 显示器出厂时一般并不标出表征显示器分辨率的DPI值,只给出点距，我们根据上述公式即可算出显示器的分辨率。根据我们算出的DPI值,我们进而可以推算出显示器可支持的最高显示模式。假设该14英寸显示器荧光屏有效显示范围的对角线长度为11.5英

7、寸，因显示器的水平方向和垂直方向的显示比例为4: 3,故可设有效显示范围水平宽度为4 X英寸，垂直高度为3X英寸，根据数学上的勾股定 理，可得X=11.5-5=2.3英寸。所以有效显示范围宽度为2.3 X 4=9.2英寸,垂直高度 为2.3 X 3=6.8英寸。最高显示模式约为：800(9.2 X 90) X 600(6.8 X 90),这时是用 一个点(Dot)表示一个像素(pixel)。上面主要讲述了扫描仪、打印机、传真机和显示 器的设备分辨率。严格来讲，设备分辨率与用该设备处理的图像的分辨率是两个既有联系又有区别的概念。设备分辨率是由硬件设备的生产工 艺决定的，尽管可以通过软件的方法调整

8、有些设备的分辨率，但它们都有一个局限 性很大的最高分辨率，用户不能对它有任何突破。在描述和理解设备分辨率时，我们 必须借助其处理的图像的分辨率。图像的分辨率是描述图像本身精细程度的一个量 度。对于扫描仪、打印机、传真机处理的图像，其分辨率以每英寸上的像素数即PPI(Pixels Per Inch)来衡量。用于计算机视频处理的图像，以水平和垂直方向上所能显示的像素数来表示分辨率，比如800X 600、640X 480等等。图像本身是否精细只与图像自身的分辨率有关，而与处理它的硬件设备的 分辨率无关，但图像的处理结果是否精细却与处理它的设备的分辨率直接相关。举 例来说，一幅90PPI的图像是比较精

9、细的了，如果将它放在分辨率为40DPI的 打印 机上打印，打印效果也是相当糟糕的。对扫描仪来讲，其分辨率的高低与生成图像 的精细程度成正比，但其分辨率只能为图像分辨率给出一个初始值(这个PPI值与扫 描仪的分辨率的DPI的值是相等的)，并不对图像的分辨率产生限制，我们可以用软 件任意调整扫描生成的图像的分辨率。另外，需要注意的是，我们通常说一幅640X480的图像，说的是图像的大小，其中并不包括图像分辨率的含 义。2. 数码相机的分辨率数码相机分辨率的高低决定了所拍摄影像最终所能打印出高质量画面的大小,或在计算机显示器上所能显示画面的大小。数码相机分辨率的高低，取决于相机中CCD(Charge

10、 Coupled Device :电荷耦合器件)芯片上像素的多少，像素 越 多，分辨率越高。由此可见，数码相机的分辨也是由其生产工艺决定的，在出厂时就 固定了的，用户只能选择不同分辨率的数码相机，却不能调整一台数码相机的分辨 率。就同类数码相机而言，分辨率越高，相机档次越高，但高分辨率的相机生成的 数据文件很大，对加工、处理的计算机的速度、内存和硬盘的容量以及相应软件都 有较高的要求。数码相机像素水平的高低与最终所能打印一定分辨率照片的尺寸，可用以下方法简单计算：假如彩色打印机的分辨率为 N DPI,数码 相机水平像素为M,最大可打印出的照片为WN英寸。比如，打印机的分辨率为 300DPI,水

11、平像素为3600的数码相机所摄影像文件不作插值处理所能打印出的最大 照片尺寸为12英寸（3600十300）。很显然，要打印得到的数码照片的尺寸越大， 就需要有更高像素水平的数码相机。计算显示尺寸的方法与打印尺寸的方法相同。3. 投影机的分辨率投影机的分辨率常见的有两种表示方式，一种是以电视线（TV线）的方式表 示，另外是以像素的方式表示。以电视线表示时，其分辨率的含义与电视相似，这种 分辨率表示方式主要是为了匹配接入投影机的电视信号而提供的。以像素方式表示 时通常表示为1024X 768等形式，从某种意义上讲这种分辨率的限制是对输入投影机 的VGA信号的行频及场频作一定要求。当VGA言号的行频

12、或场频超过这个限制 后，投影机就不能正常投显了。4. 电视的分辨率在电视工业中，分辨率指的是在荧光屏等于像高的距离内人眼所能分辨的黑白 条纹数，单位是电视线（TV线）。我们国家采用的电视标准是PAL制式，它规定 每秒25帧，每帧625扫描行。由于采用了隔行扫描方式,625行扫描线分为奇数行 和偶数行，这分别构成了每一帧的奇、偶两场，由于在每一帧中电子束都要从上面 开始扫描，因此存在着电子束从终点回到起点的扫描逆程期，在这期间被消隐的扫 描行是不可能分解图像的。扫描逆程期约占整个扫描时间的8%,因此625行中用于扫描图像的有效行数只有576行，由此推导出图像在垂直方向上的分辨率 为576点。按现

13、行4: 3宽高比的电视标准，图像在水平方向上的分辨率应为5 76 X 4/3=768点，这就得到了 768 X 576这一常见的图像大小。另外，在计算机视频 捕捉时，我们还会遇到遵循CCIR601标准的PAL制式图像尺寸，其大小为720X 576。对于我们还能接触到的NTSC制式来讲，它规定每秒30帧，每帧525行，同 样采用了隔行扫描方式，每一帧由两场组成，其图像大小是7 20 X 486。5. 触摸屏的分辨率触摸屏的分辨率是指将屏幕分割成可识别的触点数目。通常用水平和垂直 方向上的触点数目来表示，如32X 32。有的人认为触摸屏的分辨率越高越好，其 实并非如此，在选用触摸屏时应根据具体用途

14、加以考虑。采用模拟量技术的触摸屏 分辨率很高可达到1024X 1024,能胜任一些类似屏幕绘画和写字(手写识别)的工 作。而在多数场合下，触摸技术的应用只是让人们用手触摸来选择软件设计的按钮 ，没有必要使用如此高的分辨率。例如在1 4英寸显示器上使用触摸屏时，显示区域 的实际大小一般是25cmX 18.5cm,一个分辨率为32X 32的触摸屏就能把屏幕分割 成1024个0.78cmX 0.58cm(比一支香烟还细小)的触点。人的 手指按压触摸屏的触 点比香烟的直径大多了，所以这样一个触点就已经足够了。三、点(Dot)与像素(Pixel)的区别DPI中的点(Dot)与图像分辨率中的像素(Pixe

15、l)是容易混淆的两个概念,DPI中的点可以说是硬件设备最小的显示单元，而像素则既可是一个点，又可是 多个点的集合。在扫描仪扫描图像时，扫描仪的每一个样点都是和所形成图像的每 一个像素相对应的，因此扫描时设定的DPI值与扫描形成图像的P PI值是 相等的， 此时两者可以划等号。但在许多情况下，两者的区别是相当大的。比如，分辨率为 1 PPI的图像，在300DPI的打印机上输出，此时图像的每一个像素，在打印时都 对应了 300X 300点。在计算机显示器的运用上也存在类似问题，比如1 2英寸显 示器的有效显示区域约200mrX 160mm如果荧光屏的光点直径为0.31mm,通过换 算可知荧光屏上最

16、大可显示的光点数为640(200 - 0.31) X480(160 - 0.31),相应的分辨率为80DPI。这个80DPI是这样来的：640Dot十 (200mmA 25.3995mm/lnch广 80Dot/Inch 或者 480Dot* (160mm人25.3995mm/lnch)80Dot/Inch。在这种情况下，显示卡的显示模式最高可设置为 640X 480,这时1 Pixel由1 Dot组成。如把显示卡的显示模式调整为320X200，在显示一幅320X 200的图像时，一个像素就要对应于四个光点。确定视频分辨率：启动画图。在选项菜单上选择图像属性。选择英寸，然后替换值的宽度和高度 1.0(1英寸宽的1英寸高)。选择pels。在宽度和高度框中的数值表示以每英寸或 pels视频分辨率。您可以deterimine视频分辨率，以所选的驱动程序在整个屏幕