Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пиксели на дюйм ( ppi ) и пиксели на сантиметр ( ppcm или пикселей / см ) - это измерения плотности пикселей устройства электронного изображения, такого как компьютерный монитор или телевизионный дисплей, или устройства оцифровки изображения, такого как камера или сканер изображений . Горизонтальная и вертикальная плотность обычно одинаковы, поскольку большинство устройств имеют квадратные пиксели , но различаются на устройствах с неквадратными пикселями. Обратите внимание, что плотность пикселей - это не то же самое, что разрешение, где первое описывает количество деталей на физической поверхности или устройстве, а второеРазрешение описывает количество пиксельной информации независимо от ее масштаба. С другой стороны, пиксель не имеет собственного размера или единицы измерения (пиксель на самом деле является образцом), но когда он печатается, отображается или сканируется, то пиксель имеет как физический размер (размерность), так и плотность пикселей (ppi ). [1]

Основные принципы [ править ]

Поскольку в большинстве цифровых аппаратных устройств используются точки или пиксели, размер носителя (в дюймах) и количество пикселей (или точек) напрямую связаны «пикселями на дюйм». Следующая формула дает количество пикселей по горизонтали или вертикали, учитывая физический размер формата и количество пикселей на дюйм выходного изображения:

Пикселей на дюйм (или пикселей на сантиметр) описывает детали файла изображения, если известен размер печати. Например, изображение размером 100 × 100 пикселей, напечатанное в квадрате размером 2 дюйма, имеет разрешение 50 пикселей на дюйм. При таком использовании измерение имеет значение при печати изображения. Во многих приложениях, таких как Adobe Photoshop, программа разработана таким образом, чтобы создавать новые изображения путем указания устройства вывода и PPI (пикселей на дюйм). Таким образом, цель вывода часто определяется при создании изображения.

Вывод на другое устройство [ править ]

При перемещении изображений между устройствами, например при печати изображения, созданного на мониторе, важно понимать плотность пикселей обоих устройств. Рассмотрим 24-дюймовый HD-монитор (20 дюймов в ширину) с известным исходным разрешением 1920 пикселей (по горизонтали). Предположим, художник создал новое изображение при этом разрешении монитора 1920 пикселей, возможно, предназначенное для Интернета безотносительно к печати. Переписав приведенную выше формулу, мы можем узнать плотность пикселей (PPI) изображения на экране монитора:

Теперь давайте представим, что художник хочет напечатать более крупный баннер с шириной 48 дюймов по горизонтали. Нам известно количество пикселей в изображении и размер вывода, из которого мы можем снова использовать ту же формулу, чтобы получить PPI напечатанного плакат:

Это показывает, что выходной баннер будет иметь только 40 пикселей на дюйм. Поскольку принтер может печатать с разрешением 300 пикселей на дюйм, разрешение исходного изображения значительно ниже того, что необходимо для создания баннера достойного качества, даже если оно хорошо выглядит на мониторе веб-сайта. Мы бы сказали более прямо, что изображение с разрешением 1920 x 1080 пикселей не имеет достаточного количества пикселей для печати в большом формате.

Печать на бумаге [ править ]

Печать на бумаге осуществляется разными технологиями. Газеты и журналы традиционно печатались с использованием экрана, называемого полутоновым экраном [2], который печатал точки с заданной частотой, называемой частотой экрана в строках на дюйм (LPI), с использованием чисто аналогового процесса, в котором фотографический отпечаток преобразуется в точки переменного размера через интерференционные узоры, проходящие через экран. Современные струйные принтеры могут печатать микроскопические точки в любом месте и не требуют сетки экрана, поэтому они используют метрику, называемую точками на дюйм (DPI). Они оба отличаются от плотности пикселей или пикселей на дюйм.(PPI), потому что пиксель - это единственный образец любого цвета, тогда как при струйной печати можно печатать только точку определенного цвета, включенную или выключенную. Таким образом, принтер переводит пиксели в серию точек, используя процесс, называемый дизерингом . Шаг точки, наименьший размер каждой точки, также определяется типом бумаги, на которой печатается изображение. Поверхность впитывающей бумаги, например, переработанная бумага без покрытия, позволяет каплям чернил растекаться, поэтому размер точек на ней больше. [3]

Часто требуется знать качество изображения в пикселях на дюйм (PPI), которое подходит для данного устройства вывода. Если выбор слишком низкий, то качество будет ниже того, на которое способно устройство - потеря качества - а если выбор слишком велик, пиксели будут храниться без надобности - потраченное впустую дисковое пространство. Идеальная плотность пикселей (PPI) зависит от формата вывода, устройства вывода, предполагаемого использования и художественного выбора. Для струйных принтеров, измеряемых в точках на дюйм, обычно рекомендуется использовать половину или меньше DPI для определения PPI. Например, изображение, предназначенное для принтера с разрешением 600 точек на дюйм, может быть создано с разрешением 300 точек на дюйм. При использовании других технологий, таких как трафаретная печать AM или FM, часто публикуются диаграммы скрининга.которые указывают идеальный PPI для метода печати. [4]

Использование DPI или LPI принтера по-прежнему полезно для определения PPI до тех пор, пока не будут достигнуты более крупные форматы, такие как 36 дюймов или выше, поскольку фактор остроты зрения становится более важным для рассмотрения. Если отпечаток можно просмотреть вблизи, тогда один может выбирать пределы устройства принтера.Однако, если плакат, баннер или рекламный щит будет просматриваться издалека, можно использовать гораздо более низкий PPI.

Размер квадрата, показанного выше, составляет 200 на 200 пикселей. Чтобы определить ppi монитора, установите параметр масштабирования DPI ОС на 100% и масштаб браузера на 100%, затем измерьте ширину и высоту в дюймах квадрата, отображаемого на данном мониторе. Разделив 200 на измеренную ширину или высоту, вы получите разрешение монитора по горизонтали или вертикали соответственно при текущем разрешении экрана.

Компьютерные дисплеи [ править ]

PPI / PPCM дисплея компьютера связан с размером дисплея в дюймах / сантиметрах и общим количеством пикселей в горизонтальном и вертикальном направлениях. Это измерение часто называют точками на дюйм , хотя более точно это измерение относится к разрешению компьютерного принтера .

Например, 15-дюймовый (38 см) дисплей, размеры которого составляют 12 дюймов (30,48 см) в ширину и 9 дюймов (22,86 см) в высоту, с максимальным разрешением 1024 × 768 (или XGA ) пикселей, может отображать около 85 пикселей на дюйм, или 33,46 PPCM, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Этот показатель определяется делением ширины (или высоты) области отображения в пикселях на ширину (или высоту) области отображения в дюймах. Дисплей может иметь разные измерения PPI по горизонтали и вертикали (например, типичный ЭЛТ-монитор с соотношением сторон 4: 3 показывает компьютерный дисплей в режиме 1280 × 1024 с максимальным размером, что является соотношением 5: 4, что не совсем то же, что и 4: 3). Кажущийся PPI монитора зависит от разрешения экрана (то есть количества пикселей) и размера используемого экрана; монитор в режиме 800 × 600 имеет более низкий PPI, чем тот же монитор в режиме 1024 × 768 или 1280 × 960.

Шаг точки компьютерного дисплея определяет абсолютный предел возможной плотности пикселей. Типичные дисплеи с электронно-лучевой трубкой или ЖК- дисплеями с разрешением около 2000 пикселей имеют диапазон от 67 до 130 пикселей на дюйм, хотя настольные мониторы превышают 200 пикселей на дюйм, а современные мобильные устройства с маленькими экранами часто превышают 300 пикселей на дюйм, иногда с большим отрывом.

В январе 2008 года Kopin Corporation анонсировала ЖК- экран SVGA с диагональю 0,44 дюйма (1,12 см) с плотностью пикселей 2272 PPI (каждый пиксель всего 11,25  мкм). [5] [6] В 2011 году они последовали этому примеру, выпустив цветной VGA-дисплей с диагональю 0,21 дюйма и 3760 точек на дюйм. [7] Производитель заявляет, что они разработали ЖК-дисплей с оптическим увеличением, как в очках с высоким разрешением.

Приложения голографии требуют еще большей плотности пикселей, поскольку более высокая плотность пикселей обеспечивает больший размер изображения и более широкий угол обзора. Пространственные модуляторы света могут уменьшать шаг пикселя до 2,5  мкм , обеспечивая плотность пикселей 10 160 пикселей на дюйм. [8]

Некоторые наблюдения показывают, что человек без посторонней помощи обычно не может различить детали за пределами 300 пикселей на дюйм. [9] Однако эта цифра зависит как от расстояния между зрителем и изображением, так и от остроты зрения зрителя . Человеческий глаз также иначе реагирует на яркий, равномерно освещенный интерактивный дисплей, чем на печать на бумаге.

Технологии отображения с высокой плотностью пикселей сделают суперсэмплированное сглаживание устаревшим, обеспечат истинную графику WYSIWYG и, возможно, откроют практическую эру « безбумажного офиса ». [10] Для перспективы такое устройство с размером экрана 15 дюймов (38 см) должно отображать более четырех экранов Full HD (или с разрешением WQUXGA ).

Разработка дисплея с разрешением ≈900 пикселей на дюйм позволяет трем пикселям с 16-битным цветом действовать как субпиксели для формирования кластера пикселей . Эти кластеры пикселей действуют как обычные пиксели с разрешением ≈300 пикселей на дюйм для получения 48-битного цветного дисплея.

Спецификация плотности пикселей PPI дисплея также полезна для калибровки монитора с принтером. Программное обеспечение может использовать измерение PPI для отображения документа в «реальном размере» на экране.

Расчет PPI ​​монитора [ править ]

PPI можно рассчитать, зная размер диагонали экрана в дюймах и разрешение в пикселях (ширину и высоту). Это можно сделать в два этапа:

  1. Рассчитайте диагональное разрешение в пикселях, используя теорему Пифагора , а затем фактический PPI:

где

  1. разрешение по ширине в пикселях
  2. разрешение по высоте в пикселях
  3. - размер диагонали в дюймах (это число, заявленное как размер дисплея).

Например:

  1. Для 15,6-дюймового экрана с разрешением 5120 × 2880 вы получите = 376,57 PPI.
  2. Для 50-дюймового экрана с разрешением 8192 × 4608 вы получите = 188 PPI.
  3. Для 27-дюймового экрана с разрешением 3840 × 2160 вы получите = 163 PPI.
  4. Для 32-дюймового экрана с разрешением 3840 × 2160 вы получите = 138 PPI.
  5. Для 10,1-дюймового экрана нетбука старой школы с разрешением 1024 × 600 вы получите 117,5 PPI.
  6. Для 27-дюймового экрана с разрешением 2560 × 1440 вы получите = 108,8 PPI.
  7. Для экрана 21,5 дюйма (546,1 мм) с разрешением 1920 × 1080 вы получите = 102,46 PPI;

Обратите внимание, что эти расчеты могут быть неточными. Часто у экранов, рекламируемых как «X-дюймовый экран», реальные физические размеры видимой области могут отличаться, например:

  • Apple Inc. рекламировала свой iMac середины 2011 года как «21,5-дюймовый (видимый) [...] дисплей» [11], но его фактическая видимая область составляет 545,22 мм или 21,465 дюйма. [12] Более точное значение увеличивает рассчитанный PPI с 102,46 (при использовании 21,5) до 102,63.
  • HP монитор LP2065 20 дюймов (50,8 см) имеет фактическую видимую область 20,1 дюйма (51 см). [13]
  • В более важном случае, некоторые мониторы, такие как Dell UltraSharp UP3216Q (3840 × 2160 пикселей), рекламируются как 32-дюймовый монитор «класса» (137,68 PPI), но фактическая диагональ области просмотра составляет 31,5 дюйма, что соответствует истинному PPI 139,87. . [14]

Расчет PPI ​​экранов обзора камеры [ править ]

Производители фотоаппаратов часто указывают экраны просмотра в «количестве точек». Это не то же самое, что количество пикселей, потому что на пиксель приходится 3 «точки» - красная, зеленая и синяя. Например, Canon 50D имеет 920 000 точек. [15] Это означает 307 200 пикселей (× 3 = 921 600 точек). Таким образом, размер экрана составляет 640х480 пикселей. [16]

Это необходимо учитывать при разработке ИЦП. Для использования приведенных выше расчетов требуются размеры экрана, но для других методов требуется общее количество пикселей, а не общее количество точек. «Точки» и «пиксели» часто путают в обзорах и спецификациях, особенно при просмотре информации о цифровых камерах.

Сканеры и камеры [ править ]

«PPI» или «плотность пикселей» также могут описывать разрешение сканера изображения . В этом контексте PPI является синонимом образцов на дюйм . В цифровой фотографии плотность пикселей - это количество пикселей, деленное на площадь сенсора. Типичный DSLR , около 2013, имеет 1-6.2 МП / см 2 ; типичный компакт имеет 20–70 МП / см 2 .

Например, Sony Alpha SLT-A58 имеет 20,1 мегапикселя на датчике APS-C с разрешением 6,2 МП / см 2, поскольку компактная камера, такая как Sony Cyber-shot DSC-HX50V, имеет 20,4 мегапикселя на датчике 1 / 2,3 дюйма с разрешением 70 МП / см. 2. Профессиональная камера имеет более низкий PPI, чем компактная камера, потому что у нее большие фотодиоды из-за более крупных датчиков.

Смартфоны [ править ]

Смартфоны используют небольшие дисплеи, но современные экраны смартфонов имеют больший рейтинг PPI, такие как Samsung Galaxy S7 с дисплеем четырехъядерного HD на 577 PPI, Fujitsu F-02G с дисплеем четырехъядерного HD на 564 PPI, [17] LG G6 с Quad HD - дисплей на 564 PPI или - XHDPI или Оппо Найти 7 с 534 PPI на 5,5" дисплей - XXHDPI (смотри раздел ниже). [18] Sony «S Xperia XZ Премиум имеет 4K дисплей с плотностью пикселей 807 PPI, то самый высокий среди смартфонов в 2017 году. [19]

Именованные плотности пикселей [ править ]

В документации для разработчиков Google Android [20] дисплеи сгруппированы по их приблизительной плотности пикселей [21] в следующие категории:

СокращениеИменованная плотность пикселейDPI
TVDPIСредняя Высокая плотность≈160–213 точек на дюйм
HDPI или HiDPIВысокая плотность≈213–240 точек на дюйм
XHDPIeXtra Высокая плотность≈240–320 точек на дюйм
XXHDPIeXtra eXtra Высокая плотность≈320–480 точек на дюйм [22]
XXXHDPIeXtra eXtra eXtra Высокая плотность≈480–640 точек на дюйм [23]

Метрика [ править ]

См. Также: точек на сантиметр

В индустрии цифровых публикаций в основном используются пиксели на дюйм, но иногда используются пиксели на сантиметр или указывается коэффициент преобразования. [24] [25] [26]

Формат файла изображения PNG позволяет использовать только метр в качестве единицы измерения плотности пикселей. [27]

Поддержка формата файла изображения [ править ]

В следующей таблице показано, как плотность пикселей поддерживается популярными форматами файлов изображений. Используемые цвета ячеек не указывают на то, насколько многофункциональным является определенный формат файла изображения, но указывает, какую поддержку плотности можно ожидать от определенного формата файла изображения.

Несмотря на то, что программное обеспечение для обработки изображений может дополнительно устанавливать плотность для некоторых форматов файлов изображений, не многие другие программы используют информацию о плотности при отображении изображений. Например, веб-браузеры игнорируют любую информацию о плотности. Как видно из таблицы, поддержка информации о плотности в форматах файлов изображений сильно различается и должна использоваться с большой осторожностью в контролируемом контексте.

ФорматЕдиницы измерения [а]Растр / векторМногостраничныйРазмер страницыРазмер по длине для изображения или страницыПлотность
AIДлина или пиксельИ то и другоеНетЯвно указано для длины. Нет для пикселяНеявно для включенных растровых изображений
EPSДлинаИ то и другоедадаЯвныйЯвный DPI (PPI) для растрированных изображений, шрифтов или эффектов
ГифкаПиксельРастрдаНетНетНет
ICOПиксельРастрдадаНетНет
JPEGПиксельРастрНетНеявно, если задана плотностьДополнительный PPI или PPCM, по 2 байта для горизонтального и вертикального направлений [28]
PDFДлинаИ то и другоедадаЯвныйЯвный DPI (PPI) для растрированных изображений, шрифтов или эффектов
PNGПиксельРастрНетНеявно, если задана плотностьНеобязательный PPM, 4 байта в каждом горизонтальном и вертикальном направлениях [29]
PPMПиксельРастрдаНетНетНет
PSD и PSBДлина или пиксельИ то и другоеНетЯвно указано для длины. Нет для пикселяПо желанию
SVGДлина или пиксельИ то и другоедаНетЯвно указано для длины. [b] Нет для пикселяНеявно для включенных растровых изображений
TIFFПиксельИ то и другоедадаНеявно, если задана плотностьДополнительный PPI или PPCM, два 32-битных целых числа без знака каждое для горизонтального и вертикального направлений [32]
WebPПиксельРастрдаНеизвестныйНеизвестныйНеизвестный
XCFПиксельИ то и другоеНетНетНет
ФорматМеры измеренияРастр / векторМногостраничныйРазмер страницыРазмер по длине для изображения или страницыПлотность
  1. ^ Длина относится к горизонтальному и вертикальному размеру в дюймах, сантиметрах и т. Д., Тогда как пиксель относится только к количеству пикселей, найденных по горизонтали и вертикали.
  2. ^ Поддержка в SVG отличается. Стандарт поддерживает float pixelUnitToMillimeterX, pixelUnitToMillimeterY, screenPixelToMillimeterX и screenPixelToMillimeterY для использования в CSS2 . [30] Inkscape SVG поддерживает плотность только для экспорта в PNG inkscape: export-xdpi и inkscape: export-ydpi. [31] Adobe хранит это даже иначе.

См. Также [ править ]

  • Точек на дюйм
  • Стандарты DPI монитора компьютера - истоки 96 DPI / PPI как стандарта Microsoft / Windows и 72 DPI / PPI как (бывший) стандарт Apple / Macintosh
  • Шаг точки
  • Независимость разрешения
  • Дисплей Retina - бренд Apple

Ссылки [ править ]

  1. ^ Элви Рэй Смит (11 ноября 1996). «Пиксель - это не маленький квадрат» (PDF) .
  2. ^ "Haltone: Атлас аналитических подписей фотографических процессов" (PDF) . Институт сохранения Гетти. 2013.
  3. ^ Дэвид Кример (2003). «Понимание разрешения и значения DPI, PPI, SPI и LPI» (PDF) .
  4. ^ Дэвид Кример (2003). «Понимание разрешения и значения DPI, PPI, SPI и LPI» (PDF) .
  5. ^ "Kopin представляет самый маленький цветной дисплей SVGA" . optics.org. 11 января 2008 . Проверено 6 июня 2008 года .
  6. ^ "Компания представляет самый маленький в мире цветной дисплей SVGA" (PDF) . SID, журнал «Информационный дисплей» Май 2008 г. Вып. 24, No. 05. 31 мая 2008 г. Архивировано 14 мая 2008 г. из оригинала (PDF) . Проверено 6 июня 2008 года .
  7. ^ «Инновации» . копин корпорация . Проверено 22 мая 2014 .
  8. ^ Горизонтальное сканирование голографии для увеличения как размера изображения, так и угла обзора. Архивировано 20 января 2013 г. на Wayback Machine Наоя Окада и Ясухиро Такаки, ​​Proc. SPIE Vol. 7233 723309-1
  9. ^ "Apple Retina Display" . Jonesblog. 24 июня 2010 . Проверено 25 сентября 2011 года .
  10. ^ «Электронные дисплеи для информационных технологий» . IBM Журнал исследований и разработок Том 44, Номер 3, 2000 10 ноября 1999 . Проверено 6 июня 2008 года .
  11. ^ Apple , ИМАК Технические характеристики архивации 2012-10-18 в Wayback Machine , Apple Inc. . Доступ 27 января 2012 г.
  12. ^ LM215WF3 Характеристики ЖК-дисплея , LG Display . Доступ 27 января 2012 г.
  13. ^ ЖК-монитор HP LP2065 20 дюймов (50,8 см) - Технические характеристики и гарантия, заархивированные 10 апреля 2008 г. на Wayback Machine (официальный веб-сайт компании Hewlett-Packard )
  14. ^ https://www.dell.com/en-us/work/shop/dell-ultrasharp-32-ultra-hd-4k-monitor-with-premiercolor-up3216q/apd/210-afln/monitors-monitor-accessories
  15. ^ dpreview.com, Canon EOS 50d
  16. ^ Techcrunch.com, точки против пикселей
  17. ^ 村上 万 純 (7 октября 2014 г.). «富士 通 が 最新 の ド コ マ タ ブ レ ッ ト を 披露 5G 通信 の 取 り 組 み も» .
  18. ↑ Ричард Лай (12 февраля 2014 г.). «Следующий смартфон Oppo с дисплеями 2K и 1080p выйдет в марте» .
  19. ^ «Sony Xperia XZ Premium - Полные технические характеристики телефона» . www.gsmarena.com . Проверено 27 мая 2016 .
  20. ^ Предоставление ресурсов, разработчики Android
  21. ^ Материальный дизайн - Показатели устройства
  22. ^ Справочник по Android для разработчиков
  23. ^ Справочник по Android для разработчиков
  24. ^ «Основы веб-графики» .
  25. ^ «Глоссарий терминов Utads.com» .
  26. ^ «Разрешение, dpi и ppi» .
  27. ^ "Формат файла PNG, фрагмент pHYs" .
  28. ^ Формат обмена файлами JPEG, версия 1.02 - Спецификация формата обмена файлами JPEG
  29. ^ Глава 11. Параметры и расширения PNG - Физические размеры пикселей (pHY)
  30. ^ Масштабируемая векторная графика (SVG) 1.1 (второе издание)
  31. ^ Исходные файлы Inkscape
  32. ^ Версия 5.0 TIFF - Единица разрешения

Внешние ссылки [ править ]

  • Калькулятор PPI - Расчет плотности пикселей
  • [1] - 4 способа изменить плотность пикселей на дюйм в Android