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計算機的圖像可以區分成6種不同意義的分辨率，這里介紹打印機分辨率、印刷分辨率以及關于顯示器的其它內容。 打印機分辨率 是指打印機在打印圖像時所使用的分辨率，用通俗的話來說，所謂打印機分辨率就是指在打印時每英寸長度上需要噴出的微小墨滴的數量。因此，打印機分辨率的單位并不用ppi表示，而表示為dpi（Dots per inch），即“點/英寸”，用習慣方法可以念作“每英寸點”或“每英寸滴”。 在打印機的技術規格中所標明的分辨率，是指該型號打印機的最高分辨率。常見的打印機的最高分辨率如300×600dpi、600×1200dpi和1200×4800dpi等，現在最高的已經達到4800×5670dpi。 不少人將打印分辨率（ppi）與打印機分辨率（dpi）等同起來。比如，認為在計算機輸出的圖像分辨率為200ppi時，在打印機上打印的就是200dpi，二者的區別只是叫法不同，前者叫“每英寸多少個像素”，后者叫“每英寸多少點墨滴”，而它們的數量是相同的，都是200。其實這種看法是不對的，實際上打印分辨率的每個像素（p）只對應圖像上的1個像素，而打印機需要若干個點（d）來對應打印分辨率的1個像素。 要明白這是怎么一回事，需要知道半色調打印的原理。因為每一個墨滴只能是“有”與“無”，在圖片上只能顯示出全黑或全白，而不能顯示出灰度層次和顏色階調來，所以如果用1點來打印1上像素是不行的。為了解決顏色階調的打印，設計人員創造出了一個辦法，這個辦法就是“半色調”打印方式。所謂半色調打印方式，是指用4×4或6×6個小方塊來表現1個像素的顏色階調，這個4×4或6×6稱為打印機的“半色調打印方陣”。以6×6方陣為例，一個方陣共有36個小方點，在用來表現1個像素的階調時，如果36個點都沒有都沒有都沒有噴上顏色，那么這個方陣的顏色是白的；如果36個點全噴上顏色，那么這個方陣的顏色最深；如果或者噴上1點、或2點、或3點或直至36點，用不同的噴墨點數和排列，就可以表現出不同的顏色階調來。圖1表示出了半色調為4×4打印方陣可能顯示的其中8種顏色階調。（見圖1） 所以噴墨打印機都是采用半色調方式來打印圖片的，說明在每一個邊長上需要4點或6點來表現1個像素。那么，在方陣的水平方向或垂直方向，1個圖像像素對應的應該是4個或6個打印機點數，所以打印分辨率（ppi）與打印機分辨率（dpi）在數量上是不相等的。從打印機的技術規格的數字上看起來分辨率很高，但實際上并不能對應那么高同數值的打印分辨率，因為還要降以一個打印方陣數，才可以與打印分辨率相對應。比如，有一臺打印機的分辨率是1200×2400dpi，它的半色調打印方陣為6×6，那么它能打印的輸出圖像的最高分辨率只有200ppi，而不是1200ppi，這是因為1200÷6=200的原因。 從理論上來說，打印機的分辨率越高，打印出來的圖片越清晰。但是，并非都要使用打印機的最高分辨率，因為分辨率越高，需要的打印越好，打印的時間越長，所以應當根據需要來選擇分辨率。一般情況下，使用150ppi、200ppi或300ppi的打印分辨率，就可以分別獲得比較好、很好或優秀的圖片了。 如果預先選用的打印分辨率低于或等于打印機的最高分辨率，則打印機將按照設定的分辨率進行打印；如果預先選用的分辨率高于打印機的最高分辨率，則打印機將自動按照本機的最高分辨率進行打印。 印刷分辨率 是指將數碼圖像進行大量印刷時，印刷制圖所選用的分辨率，即指在單位長度上具有的印刷線數。印刷分辨率的單位是1pi（Line per inch），即“線/英寸”，意思是在每英寸長度上有多少條印刷線。 印刷線當然是由像素組成的，但又不是一點對一線，所以印刷分辨率不等于打印分辨率，二者的關系是：11pi=（1.5~2）ppi，即為了獲得某一數量的印刷分辨率，需要1.5倍到2倍的打印分辨率圖像信號來提供。比如，準備用200lpi的印刷分辨率進行圖片印刷時，事先設定的圖像輸出分辨率應當選300ppi~400ppi才行。 為了查閱起來直觀方便，現將上述6種分辨率的意義和關系歸納到下表中。 分辨率格式的種類 計算機設計者在設計圖像分辨率時，為了使用上的通用性，一開始就考慮了建立圖像分辨率的規格標準。剛開始時這個標準化的級別偏低，隨著技術的進步，級別逐漸在向高級發展。 作為計算機系統，與圖像分辨率相配合的有顯示分辨率和顯示器的分辨，它們在分辨率格式標準上與圖像分辨率是同步的。因此，圖像分辨率、顯示分辨率和顯示分辨率的種類和格式標準是一樣的。 對于每一種“水平像素×垂直像素”的分辨率，為了記憶和使用的方便，設計者又為它們各自命名了代號，如640×480的為VGA，1024×768的為XGA，如此等等。 表2例舉出了大部分數碼圖像分辨率的代號和數值，供讀者參考。其中有4種使用率非常高，建議將其記住，它們是：VGA=640×480、SVGA=800×600、XGA=1024×768和SXGA=1280×960。 普通電視機的顯示分辨率是由掃描電路固定了的，用戶不能在使用中自行進行設定。這幾年出現的一部分精密顯像高行頻電視機，行頻可以高達38kHz~52kHz，投影機的可高達60kHz~120kHz。如果這些電視機的高行頻段具有可變行頻功能，除可以顯示普通電視、VCD、DVD等幾種低分辨率格式圖像外，還可以在該電視機具有的高段行頻范圍之內顯示多種中、高分辨率格式的圖像。雖然這類電視機可以對多種輸入格式的圖像進行顯示，但使用者并不能進行改變屏幕“顯示分辨率”的重新設定，一切可以顯示的分辨率，都是由圖像數字處理系統和掃描系統自動完成的。顯示分辨率與圖像大小 從前面的內容中已經知道，顯示分辨率是通過桌面設置的，也叫屏幕分辨率。 1.顯示分辨率與圖像尺寸大小的關系 由于組成圖像的像素數量和排列是固定的，所以在一定的顯示分辨率下，該圖像的尺寸大小也隨之是固定的。如果對屏幕顯示分辨率進行重新設定，組成原圖形的像素個數和排列位置并沒有改變，但組成該圖像單個像素點的粗細改變了，因而引起整個圖像大小也隨之改變：如果新設定的分辨率高，則每個像素點變小，該圖像尺寸也將變小；如果新設定的分辨率低，則每個像素點變大，該圖像尺寸也將變大。 正因為這種圖像面積大小隨顯示分辨率改變而變化的情況，所以就有上面一再提到的現象：人們經常把顯示分辨率和屏幕分辨率稱作圖像大小、圖像尺寸和像素尺寸。 比如，有一幅圖像的分辨率為1024×768，如果將它在一臺顯示分辨率也正好設置為1024×768的顯示器上進行顯示，那么這幅圖像正好與顯示屏一樣大。在圖2中，因標題欄和工具欄遮蓋了上面一幅帶畫面，任務欄遮蓋了下面一橫帶畫面，看起來圖像好像不完整，實際上是完整的。如果重新將顯示分辨率設置為640×480，那么每個顯示用的像素點變大了，這幅圖像也跟著變大，它的邊長比屏幕邊長大出將近0.6倍，它的面積比屏幕面積大出將近2倍，需要使用滾動條來回移動才能看全所有畫面。相反，如果重新將顯示分辨率設置為1600×1200，那么每個顯示用的像素變小了，這幅圖像也隨之大大地縮小，變成了一塊位于屏幕中央的大豆腐干。（見圖2、圖3） 2.顯示分辨率與清晰度的關系 因為圖像的清晰度是由構成的像素多少和粗細來決定的，因此當顯示分辨率提高，圖像變小時，像素密度增大，圖像清晰度增高。反之，當顯示分辨率降低，圖像變大時，像素密度減小，清晰度降低。當圖像大到一定程度后，像素點就變成了像素塊，可以明顯地看出來。 3.圖像分辨率的改變 以上討論的是指一幅已知像素的圖像，在顯示分辨率進行改變時，它的像素數量和排列都不變而只有圖像面積尺寸大小改變的情況，這就是前面所說的圖像像素數量大小和排列位置的固定性。雖然具有這種固定性，但這并不等于圖像的像素數量就是永遠不可變動的，實際上對一幅具有確定像素的圖像，要改變其組成像素的多少也是可以的，不過需要利用圖像處理軟件進行另外的加工，即去像素處理或插補像素處理。經過這種處理后，相當于破壞了老圖像，產生了一幅新圖像。當得到新分辨率的圖像后，其圖像尺寸大小隨顯示分辨率的變化情況，仍然遵循上述規律。 不過，不論增加還是減少圖像的像素，都會引起圖像質量的下降，其中尤其以減少像素的影響為甚。因此，專家們指出，在減少像素的時候，如果可能，最好不要超過25%。 4.電視機和顯示分辨率 電視機的情況與顯示器的不一樣，電視機雖然也可以接收若干種不同制式、具有不同掃描格式和分辨率的圖像信號進行顯示，但其顯示出的圖像尺寸大小是固定不變的，用戶也不能進行圖像分辨率和圖像尺寸大小的設定。 顯示器圖像的清晰度 雖然上面我們分析了計算機顯示器的圖像質量要用分辨率來表示的原因，但并不是說顯示器的圖像就沒有清晰度可言，或者它的清晰度計算方法有什么特別的地方。實際上，顯示器及其圖像也有自己的清晰度，其清晰度的計算方法與電視機是相同的，而且有些環節還來得更加簡單。 1.圖像清晰度 顯示器的圖像信號在傳輸環節上不存在多大問題，視頻帶寬之類的限制因素都可以不加考慮。所以，如果忽略一些諸如過掃描等之類的次要因素，在點距允許的范圍內，直接用顯示分辨率乘以有效系數（Kell系數0.75），就可以得出在當前設定的該分辨率下圖像的實際清晰度。 當然，圖像的實際清晰度還與圖像信號的分辨率有關，如果信號分辨率低于顯示分辨率，則圖像的實際清晰度由圖像信號分辨率決定。 2.顯示器清晰度 計算機顯示器雖然只有分辨率技術指標，但也有清晰度可言。如果由顯示器的點距計算出垂直方向的熒光粉或像素列數，即最高垂直掃描線數，再乘以有效系數（Kell系數0.75），就可以計算出顯示器能夠顯示的最高水平清晰度，具體情況可以參見下面的例子。 3.顯示器都是高清晰度的嗎 人們可以不加考慮就認為，計算機顯示器肯定是高清晰度的。究竟是否如此，我們還是來驗證一下為好。 比如，明基17英寸的77V型顯示器，其屏幕有效寬度為320mm，點距為0.27mm，可以計算出，它最多能夠顯示出1185行垂直掃描線，即顯示最高水平清晰度的能力為889線。 如果要能顯示HDTV中的1280×720格式的圖像，則需要點距減小0.25mm才行，那么正好可以顯示1280行垂直掃描線，折合為960線的水平清晰度。如果要能顯示HDTV中的1920×1080格式的圖像，則需要0.17mm的點距，而目前最細的點距只有0.19mm。 不難看出，如果以顯示700線以上的清晰度為標準，基本上所有的計算機顯示器都可以認為是高清晰度的；如果以能夠顯示1280行垂直掃描線為標準，則有些計算機顯示器夠得上高清晰度的，而有些卻夠不上；如果以能夠顯示1920行垂直掃描線為標準，那么所有的計算機顯示器都夠不上高清晰度的。 關于顯示器的分辨率和清晰度問題就討論到這里。最后需要指出的是，目前的家庭影院視頻器材中，清晰度最高的信號源就是DVD，但其理論最高水平清晰度只有540線，在電視機實際能顯現的不到500線，而所謂藍光碟或高清晰度HD-DVD什么時候能出臺還遙遙無期。因為沒有高清晰度的信號源，不用說要想欣賞高清晰度家庭電影不可能，就是想要對已經有的高清晰電視機或投影機進行清晰度測試和調試都不可能。不過，有幾個日本大公司制作了少量高清節目源和高清測試源，可以在它們的昂貴專用播放設備上進行放送。比如在某些大商場演示播放的高清節目，其內容包括建國50周年天安門廣場閱兵式、北京新貌等，就是使用1920×1080i（寬屏幕）或1440×1080i（窄屏幕）信號。此外，索尼和JVC等公司還制作了高清測試信號。由于普通家庭影院愛好者不可能有那些高清播放設備，但如果高清信號源能用在計算機上，那么計算機就成為了普通家庭的高清播放設備。利用這種信號源和計算機，姑且不說播放高清節目，就是能播放高清測試圖，對已有的視頻系統進行測試和調整，那也能解決一個大問題。 |
