Pixel densitet - Pixel density

Pixels per inch ( ppi ) og pixels per centimeter ( ppcm eller pixels/cm ) er målinger af pixeltætheden for en elektronisk billedenhed , f.eks. En computerskærm eller fjernsynsskærm , eller billeddigitaliseringsenhed, såsom et kamera eller en billedscanner . Vandret og lodret tæthed er normalt den samme, da de fleste enheder har firkantede pixels , men adskiller sig fra enheder, der har ikke-kvadratiske pixels. Bemærk, at pixeltætheden ikke er det samme som opløsning , hvor førstnævnte beskriver mængden af ​​detaljer på en fysisk overflade eller enhed, sidstnævnte beskriver mængden af ​​pixelinformation uanset dens skala. Betragtet på en anden måde har en pixel ingen iboende størrelse eller enhed (en pixel er faktisk en prøve), men når den udskrives, vises eller scannes, har pixlen både en fysisk størrelse (dimension) og en pixeltæthed (ppi ).

Grundlæggende principper

Da de fleste digitale hardwareenheder bruger prikker eller pixels, er mediestørrelsen (i tommer) og antallet af pixels (eller prikker) direkte relateret til 'pixel pr. Tomme'. Følgende formel angiver antallet af pixels, vandret eller lodret, i betragtning af formatets fysiske størrelse og pixel pr. Tomme af output:

${\ displaystyle {\ text {Number of Pixels}} = {\ text {Size in Inches}}*{\ text {PPI}}}$

Pixels per inch (eller pixels per centimeter) beskriver detaljerne i en billedfil, når udskriftsstørrelsen er kendt. For eksempel har et 100 × 100 pixel billede, der er trykt i en 2 tommer firkant, en opløsning på 50 pixels pr. Tomme. På denne måde er målingen meningsfuld, når et billede udskrives. I mange applikationer, f.eks. Adobe Photoshop, er programmet designet, så man skaber nye billeder ved at angive outputenheden og PPI (pixels per inch). Således defineres outputmålet ofte ved oprettelse af billedet.

Udsendelse til en anden enhed

Når du flytter billeder mellem enheder, f.eks. Udskrivning af et billede, der blev oprettet på en skærm, er det vigtigt at forstå pixeltætheden for begge enheder. Overvej en 24 "HD -skærm (20" bred), der har en kendt, native opløsning på 1920 pixels (vandret). Lad os antage, at en kunstner skabte et nyt billede med denne skærmopløsning på 1920 pixels, muligvis beregnet til internettet uden hensyn til udskrivning. Omskrivning af formlen ovenfor kan fortælle os pixeltætheden (PPI) for billedet på skærmen:

${\ displaystyle {\ text {PPI (skærm)}} = {\ frac {\ text {Antal pixels}} {\ text {Størrelse i tommer}}} = {\ frac {1920} {20}} = 96 { \ tekst {ppi}}}$

Lad os nu forestille os, at kunstneren ønsker at udskrive et større banner ved 48 ″ vandret. Vi kender antallet af pixels i billedet og størrelsen på output, hvorfra vi kan bruge den samme formel igen til at give PPI'en for den udskrevne plakat:

${\ displaystyle {\ text {PPI (plakat)}} = {\ frac {\ text {Antal pixels}} {\ text {Size in Inches}}} = {\ frac {1920} {48}} = 40 { \ tekst {ppi}}}$

Dette viser, at outputbanneret kun vil have 40 pixels pr. Tomme. Da en printerenhed er i stand til at udskrive med 300 ppi, er opløsningen af ​​det originale billede langt under, hvad der ville være nødvendigt for at skabe et banner i anstændig kvalitet, selvom det så godt ud på en skærm til et websted. Vi vil mere direkte sige, at et billede på 1920 × 1080 pixel ikke har nok pixels til at blive udskrevet i et stort format.

Udskrivning på papir

Udskrivning på papir udføres med forskellige teknologier. Aviser og blade blev traditionelt udskrevet ved hjælp af en skærm kaldet en halvtoneskærm , som ville udskrive prikker med en given frekvens kaldet skærmfrekvensen i linjer per tomme (LPI) ved hjælp af en rent analog proces, hvor et fotografisk tryk konverteres til punkter i variabel størrelse gennem interferensmønstre, der passerer gennem en skærm. Moderne inkjetprintere kan udskrive mikroskopiske prikker overalt og kræver ikke et skærmgitter, så de bruger en metric kaldet dots per inch (DPI). Disse er begge forskellige fra pixeltæthed eller pixels per inch (PPI), fordi en pixel er en enkelt prøve af en hvilken som helst farve, hvorimod et inkjetprint kun kan udskrive en prik i en bestemt farve enten til eller fra. Således oversætter en printer pixels til en række prikker ved hjælp af en proces kaldet dithering . Prikpunktet, den mindste størrelse af hver prik, bestemmes også af den papirtype, billedet udskrives på. En absorberende papiroverflade, ikke -belagt genbrugspapir, lader f.eks. Blækdråber sprede sig - så det har en større prikhøjde.

Ofte ønsker man at vide den billedkvalitet i pixels per inch (PPI), der ville være egnet til en given outputenhed. Hvis valget er for lavt, vil kvaliteten være under, hvad enheden er i stand til - tab af kvalitet - og hvis valget er for højt, vil pixel blive lagret unødigt - spildt diskplads. Den ideelle pixeltæthed (PPI) afhænger af outputformatet, outputenheden, den tilsigtede anvendelse og kunstneriske valg. For inkjetprintere målt i dots per inch er det generelt god praksis at bruge halvdelen eller mindre end DPI'et til at bestemme PPI. For eksempel kan et billede beregnet til en printer med en kapacitet på 600 dpi kunne oprettes med 300 ppi. Når du bruger andre teknologier, f.eks. AM- eller FM -skærmudskrivning, er der ofte offentliggjorte screeningsdiagrammer, der angiver den ideelle PPI til en udskrivningsmetode.

Brug af en printers DPI eller LPI forbliver nyttigt til at bestemme PPI, indtil man når større formater, f.eks. 36 "eller højere, da synsfokusfaktoren derefter bliver vigtigere at overveje. Hvis et tryk kan ses tæt på, så en kan vælge printerens enhedsgrænser. Men hvis en plakat, banner eller billboard vil blive set langt væk, er det muligt at bruge en meget lavere PPI.

Ydersiden af ​​firkanten vist ovenfor er 200 pixels ved 200 pixels. For at bestemme en skærms ppi skal du indstille OS DPI -skaleringsindstillingen til 100% og browserens zoom til 100%, og derefter måle bredden og højden i tommer på firkanten som vist på en given skærm. Ved at dividere 200 med den målte bredde eller højde giver skærmen henholdsvis vandret eller lodret ppi ved den aktuelle skærmopløsning.

Computer viser

PPI / PPCM for en computerskærm er relateret til skærmens størrelse i tommer / centimeter og det samlede antal pixels i vandret og lodret retning. Denne måling kaldes ofte dots per inch , selvom målingen mere præcist refererer til opløsningen på en computerprinter .

For eksempel kan en 15-tommer (38 cm) skærm, hvis dimensioner er op til 12 tommer (30,48 cm) bred og 9 tommer (22,86 cm) høj, med en maksimal opløsning på 1024 × 768 (eller XGA ) pixel, vise omkring 85 PPI eller 33,46  PPCM i både vandret og lodret retning. Dette tal bestemmes ved at dividere bredden (eller højden) af displayområdet i pixels med bredden (eller højden) på displayområdet i tommer. Det er muligt for en skærm at have forskellige vandrette og lodrette PPI -målinger (f.eks. En typisk 4: 3 -forholds -CRT -skærm, der viser en computerskærm på 1280 × 1024 i maksimal størrelse, hvilket er et 5: 4 -forhold, ikke helt det samme som 4: 3). En skærms tilsyneladende PPI afhænger af skærmopløsningen (det vil sige antallet af pixels) og størrelsen på den skærm, der bruges; en skærm i 800 × 600 -tilstand har en lavere PPI end den samme skærm i en 1024 × 768 eller 1280 × 960 tilstand.

Den punktbredde af en computerskærm afgør den absolutte grænse for mulig pixeltæthed. Typiske circa-2000 katodestrålerør eller LCD- computerskærme spænder fra 67 til 130 PPI, selvom stationære skærme har overskredet 200 PPI, og moderne mobilenheder med lille skærm ofte overstiger 300 PPI, nogle gange med stor margen.

I januar 2008 annoncerede Kopin Corporation et 0,44 tommer (1,12 cm) SVGA LCD med en pixeltæthed på 2272 PPI (hver pixel kun 11,25  μm). I 2011 fulgte de op med et 3760-DPI 0,21-tommer diagonalt VGA-farvedisplay. Producenten siger, at de har designet LCD'en til at blive forstørret optisk, som i briller i høj opløsning.

Holografi -applikationer kræver endnu større pixeltæthed, da højere pixeltæthed giver en større billedstørrelse og en bredere synsvinkel. Rumlige lysmodulatorer kan reducere pixelhøjden til 2,5  μm , hvilket giver en pixeltæthed på 10.160 PPI.

Nogle observationer indikerer, at det uhjælpede menneske generelt ikke kan differentiere detaljer ud over 300 PPI. Denne figur afhænger imidlertid både af afstanden mellem betragter og billede og betragterens synsstyrke . Det menneskelige øje reagerer også på en anden måde på et lyst, jævnt oplyst interaktivt display fra hvordan det gør til at udskrive på papir.

Displayteknologier med høj pixeltæthed ville gøre oversamplet antialiasing forældet, muliggøre ægte WYSIWYG -grafik og muligvis muliggøre en praktisk " papirløs kontor " -tid. For perspektiv vil en sådan enhed med en skærmstørrelse på 15 tommer (38 cm) skulle vise mere end fire Full HD -skærme (eller WQUXGA -opløsning).

Udvikling af en skærm med ≈900 ppi gør det muligt for tre pixels med 16-bit farve at fungere som sub-pixels for at danne en pixelklynge . Disse pixelklynger fungerer som almindelige pixels ved ≈300 ppi for at producere et 48-bit farvedisplay.

PPI -pixeldensitetsspecifikationen for en skærm er også nyttig til kalibrering af en skærm med en printer. Software kan bruge PPI -målingen til at vise et dokument med "faktisk størrelse" på skærmen.

Beregning af monitor PPI

PPI kan beregnes ved at kende skærmens diagonale størrelse i tommer og opløsningen i pixels (bredde og højde). Dette kan gøres i to trin:

1. Beregn diagonal opløsning i pixels ved hjælp af Pythagoras sætning , derefter den faktiske PPI:

${\ displaystyle PPI = {\ frac {\ sqrt {w_ {p}^{2}+h_ {p}^{2}}} {d_ {i}}}}$

hvor

1. ${\ displaystyle w_ {p}}$ er breddeopløsning i pixels
2. ${\ displaystyle h_ {p}}$ er højdeopløsning i pixels
3. ${\ displaystyle d_ {i}}$ er diagonal størrelse i tommer (dette er tallet, der annonceres som skærmens størrelse).

For eksempel:

1. For 15,6 tommer skærm med en 5120 × 2880 opløsning får du = 376,57 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {5120^{2}+2880^{2}}} {15.6}}}$
2. For 50 tommer skærm med en 8192 × 4608 opløsning får du = 188 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {8192^{2}+4608^{2}}} {50}}}$
3. For 27 tommer skærm med en opløsning på 3840 × 2160 får du = 163 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {3840^{2}+2160^{2}}} {27}}}$
4. For 32 tommer skærm med en 3840 × 2160 opløsning får du = 138 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {3840^{2}+2160^{2}}} {32}}}$
5. For en old-school 10,1 tommer netbook- skærm med en opløsning på 1024 × 600 får du = 117,5 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {1024^{2}+600^{2}}} {10.1}}}$
6. For 27 tommer skærm med en opløsning på 2560 × 1440 får du = 108,8 PPI.${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {2560^{2}+1440^{2}}} {27}}}$
7. For en skærm på 21,5 tommer (546,1 mm) med en opløsning på 1920 × 1080 får du = 102,46 PPI;${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {1920^{2}+1080^{2}}} {21.5}}}$

Bemærk, at disse beregninger muligvis ikke er særlig præcise. Ofte kan skærme, der annonceres som "X tommer skærm", have deres reelle fysiske dimensioner af det synlige område forskellige, for eksempel:

• Apple Inc. annoncerede deres iMac fra midten af ​​2011 som en "21,5 tommer (synlig) [...] skærm", men dens faktiske synlige område er 545,22 mm eller 21.465 tommer. Det mere præcise tal øger det beregnede PPI fra 102,46 (ved hjælp af 21,5) til 102,63.
• The HP LP2065 20 tommer (50,8 cm) skærm har en faktisk synlige område på 20,1 inch (51 cm).
• I et mere betydningsfuldt tilfælde annonceres nogle skærme, f.eks. Dell UltraSharp UP3216Q (3840 × 2160 px) som en 32 tommer "klasse" skærm (137,68 PPI), men det faktiske visningsområde diagonal er 31,5 tommer, hvilket gør den sande PPI 139,87 .

Beregning af PPI for kameravisningsskærme

Kameraproducenter citerer ofte visningsskærme i 'antal prikker'. Dette er ikke det samme som antallet af pixels, fordi der er 3 'prikker' pr. Pixel - rød, grøn og blå. For eksempel er Canon 50D citeret for at have 920.000 prikker. Dette oversættes som 307.200 pixels (× 3 = 921.600 punkter). Således er skærmen 640 × 480 pixels.

Dette skal tages i betragtning ved udarbejdelse af PPI. 'Dots' og 'pixels' forveksles ofte i anmeldelser og specifikationer, når de ser oplysninger om digitale kameraer specifikt.

Scannere og kameraer

"PPI" eller "pixeltæthed" kan også beskrive billedscanners opløsning. I denne sammenhæng er PPI synonymt med prøver pr. Tomme . Ved digital fotografering er pixeltætheden antallet af pixels divideret med sensorens område. En typisk DSLR , cirka 2013, har 1-6,2 MP/cm ² ; en typisk kompakt har 20–70 MP/cm ² .

For eksempel har Sony Alpha SLT-A58 20,1 megapixel på en APS-C-sensor med 6,2 MP/cm ^2, da et kompaktkamera som Sony Cyber-shot DSC-HX50V har 20,4 megapixel på en 1/2,3 "sensor med 70 MP/cm ^2. Det professionelle kamera har et lavere PPI end et kompaktkamera, fordi det har større fotodioder på grund af at have langt større sensorer.

Smartphones

Smartphones bruger små skærme, men moderne smartphone-skærme har en større PPI-vurdering, f.eks. Samsung Galaxy S7 med en quad HD-skærm på 577 PPI, Fujitsu F-02G med en quad HD-skærm på 564 PPI, LG G6 med quad HD-skærm ved 564 ppi eller - xhdpi eller Oppo Find 7 med 534 PPI på 5,5" skærm - XXHDPI (se afsnittet nedenfor). Sony 's Xperia XZ Premium har en 4K skærm med en pixeltæthed på 807 ppi, den højeste af alle smartphone som af 2017.

Navngivne pixeltætheder

De Google Android Developer Documentation grupper skærme ved deres omtrentlige pixel tætheder i følgende kategorier:

Metrikation

Den digitale forlagsindustri bruger primært pixels pr. Tomme, men nogle gange bruges pixels pr. Centimeter, eller en konverteringsfaktor angives.

Den PNG billedfil format giver kun måleren som enhed for pixeltæthed.

Understøttelse af billedfilformat

Følgende tabel viser, hvordan pixeltæthed understøttes af populære billedfilformater. De anvendte cellefarver angiver ikke, hvor funktionsrig et bestemt billedfilformat er, men hvilken tæthedsunderstøttelse der kan forventes af et bestemt billedfilformat.

Selvom billedmanipulationssoftware valgfrit kan indstille tæthed for nogle billedfilformater, bruger ikke mange andre software tæthedsinformation, når der vises billeder. Webbrowsere ignorerer f.eks. Enhver densitetsinformation. Som tabellen viser, varierer understøttelse af densitetsinformation i billedfilformater enormt og bør bruges med stor omhu i en kontrolleret kontekst.

Se også

• Punkter pr. Tomme
• Computerskærm DPI -standarder - oprindelsen til 96 DPI/PPI som Microsoft/Windows -standard og 72 DPI/PPI som (tidligere) Apple/Macintosh -standard
• Dot pitch
• Resolution uafhængighed
• Apple Retina Display
• Samsung PenTile

Referencer

eksterne links

• PPI -lommeregner - Beregn pixeltæthed
• [1] - 4 måder at ændre Android PPI -tæthed på