物理分辨率

有关分辨率的几个概念

LELEwasfinallyrevidonthemorningofDecember16,2020

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（DeviceResolution）：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DPI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（ScreenResolution）: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（ImageResolution）: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72DPI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640×480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×网屏

分辨率×网线数比率）/扫描图形最大尺寸。

位分辨率（BitResolution）: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．扫描仪、打印机、传真机和显示器的分辨率

对扫描仪、打印机、传真机以及显示器等硬件设备来说，其分辨率

用每英寸上可产生的点数即DPI（DotsPerInch）来度量。

扫描仪的分辨率要从三个方面来确定：光学部分、硬件部分和软件

部分。也就是说扫描仪的分辨率等于其光学部件的分辨率加上其自身通

过硬件及软件进行处理分析所得到的分辨率。光学分辨率是扫描仪的光

学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪CCD

的物理分辨率，也是扫描仪的真实分辨率，它的数值是由CCD的像素点

除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。分辨率为1200DPI的扫描

仪，其光学部分的分辨率只占400～600DPI。扩充部分的分辨率（由硬件

和软件所生成的）是通过计算机对图像进行分析，对空白部分进行科学

填充所产生的（这一过程也叫插值处理）。光学扫描与输出是一对一

的，扫描到什么，输出的就是什么。经过计算机软硬件处理之后，输出

的图像就会变得更逼真，分辨率会更高。目前市面上出售的扫描仪大都

具有对分辨率的软、硬件扩充功能。有的扫描仪广告上只写

9600×9600DPI，这只是通过软件插值得到的最大分辨率，并不是扫描仪

真正光学分辨率。所以对扫描仪来讲，其分辨率有光学分辨率（或称光

学解析度）和最大分辨率之说。

我们说某台扫描仪的分辨率高达4800DPI（这个4800DPI是光学分辨

率和软件差值处理的总和），是指用扫描仪输入图像时，在1平方英寸

的扫描幅面上，可采集到4800×4800个像素点（Pixel）。1英寸见方的

扫描区域，用4800DPI的分辨率扫描后生成的图像大小是

4800Pixel×4800Pixel。在扫描图像时，扫描分辨率设得越高，生成的

图像的效果就越精细，生成的图像文件也越大。

我们说某台打印机的分辨率为360DPI，是指在用该打印机输出图像

时，在每英寸打印纸上可以打印出360个表征图像输出效果的色点。表

示打印机分辨率的这个数越大，表征图像输出效果的色点就越小，输出

的图像效果就越精细。对于大小固定的图像，打印机分辨率越大，打印

出的图像尺寸就越小。打印机色点的大小只同打印机的硬件工艺有关，

而与要输出图像的分辨率无关。

传真机兼有扫描（发送前）和打印（接收后）功能，在理解其分辨

率时可参看扫描仪和打印机分辨率含义的相关部分。

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，那么：显示器分辨率=inch÷Dot≈90DPI（1

inch=）。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英寸，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4X

英寸，垂直高度为3X英寸，根据数学上的勾股定理，可得X=÷5=英寸。

所以有效显示范围宽度为×4=英寸，垂直高度为×3=英寸。最高显示模

式约为：800（×90）×600（×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（PixelsPerInch）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800×600、640×480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

（如图1、图2所示）。另外，需要注意的是，我们通常说一幅

640×480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（ChargeCoupledDevice: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NDPI，数码相机

水平像素为M，最大可打印出的照片为M÷N英寸。比如，打印机的分辨

率为300DPI，水平像素为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÷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1024×768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信号的行频或场频超过这个限制后，投影机就不

能正常投显了。有关行频、场频与分辨率的关系读者可参看有关资料，

这里不再赘述。

4．商业印刷领域的分辨率

在商业印刷领域，分辨率以每英寸上等距离排列多少条网线即LPI

（LinesPerInch）表示。在传统商业印刷制版过程中，制版时要在原

始图像前加一个网屏，这一网屏由呈方格状的透明与不透明部分相等的

网线构成。这些网线也就是光栅，其作用是切割光线解剖图像。由于光

线具有衍射的物理特性，因此光线通过网线后，形成了反映原始图像影

像变化的大小不同的点，这些点就是半色调点。一个半色调点最大不会

超过一个网格的面积，网线越多，表现图像的层次越多，图像质量也就

越好。因此商业印刷行业中采用了LPI表示分辨率。

5．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576×4/3=768点，这就得到了768×576

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720×576。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720×486。

6．鼠标的分辨率

鼠标的分辨率是指每移动一英寸能检测出的点数，分辨率越高，质

量也就越高。以前鼠标的分辨率通常为100DPI，现在的鼠标分辨率从

200DPI到400DPI不等。高分辨率的鼠标通常用于制图和精确计算机绘图

等。

7．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32×32。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加以考

虑。采用模拟量技术的触摸屏分辨率很高，可达到1024×1024，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14英寸显示器上使用触摸屏时，显示区域

的实际大小一般是25cm×，一个分辨率为32×32的触摸屏就能把屏幕分

割成1024个×（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（Pixel）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PPI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1PPI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

300×300点。在计算机显示器的运用上也存在类似问题，比如12英寸显

示器的有效显示区域约200mm×160mm，如果荧光屏的光点直径为，通过

换算可知荧光屏上最大可显示的光点数为640（200÷）×480

（160÷），相应的分辨率为80DPI。这个80DPI是这样来的：

640Dot÷(200mm÷Inch)≈80Dot/Inch或者

480Dot÷(160mm÷Inch)≈80Dot/Inch。

在这种情况下，显示卡的显示模式最高可设置为640×480，这时1

Pixel由1Dot组成。如把显示卡的显示模式调整为320×200，在显示

一幅320×200的图像时，一个像素就要对应于四个光点。

四、图像分辨率的作用

表示图像分辨率的方法有很多种，这主要取决于不同的用途。下面

所要探讨的，就是在各种情况下分辨率所起的作用，以及它们相互间的

关系。

1．平面设计中分辨率的作用

在平面设计中，图像的分辨率以PPI来度量，它和图像的宽、高尺

寸一起决定了图像文件的大小及图像质量。比如，一幅图像宽8英寸、

高6英寸，分辨率为100PPI，如果保持图像文件的大小不变，也就是总

的像素数不变，将分辨率降为50PPI，在宽高比不变的情况下，图像的宽

将变为16英寸、高将变为12英寸。打印输出变化前后的这两幅图，我

们会发现后者的幅面是前者的4倍，而且图像质量下降了许多。那么，

把这两幅变化前后的图送入计算机显示器会出现什么现象呢？比如，将

它们送入显示模式为800×600的显示器显示，我们会发现这两幅图的画

面尺寸一样，画面质量也没有区别。对于计算机的显示系统来说，一幅

图像的PPI值是没有意义的，起作用的是这幅图像所包含的总的像素

数，也就是前面所讲的另一种分辨率表示方法：水平方向的像素数×垂

直方向的的像素数。这种分辨率表示方法同时也表示了图像显示时的宽

高尺寸。前面所讲的PPI值变化前后的两幅图，它们总的像素数都是

800×600，因此在显示时是分辨率相同、幅面相同的两幅图像。读者不

妨尝试一下这个例子。

2．印刷输出时分辨率的作用

在计算机中处理的图像，有时要输出印刷。在大多数印刷方式中，

都使用CMYK（品红、青、黄、黑）四色油墨来表现丰富多彩的色彩，但

印刷表现色彩的方式和电视、照片不一样，它使用一种半色调点的处理

方法来表现图像的连续色调变化，不像后两者能够直接表现出连续色调

的变化。为了方便理解半色调点的处理方法，我们下面都以黑白照片的

处理加以分析。用放大镜仔细观察报纸上的照片，可以发现这些照片都

是由黑白相间的点构成的，而且由于点的大小有所不同使照片表现出了

黑白色调的变化。那么，这些大小不同的点是怎样形成的呢？这个问题

的答案可从传统的印刷制版过程原理中找到。根据印刷行业的经验，印

刷上所有的LPI值与原始图像的PPI值有这样的关系，即：PPI值=LPI

值×2×印刷图像的最大尺寸÷原始图像的最大尺寸。

一般说来，只有遵循这一公式，原始图像才能在印刷中得到较好地

反映。印刷中采用的LPI值较为固定，通常报纸印刷采用75LPI，彩色印

刷品使用150LPI或175LPI，因此在1∶1印刷的情况下，针对不同用

途，原始图像的分辨率应分别是150PPI、300PPI和350PPI。实际上，我

们常用的桌面打印机也大多采用了半色调点的处理方法，上述公式同样

也是适用的，但在打印过程中它们并没有使用一个物理网屏，而是靠数

学计算来实现半色调点的处理。在这些打印机中产生的一个半色调点，

要靠许多打印点来组成，显然构成一个半色调点的打印点越多，它所能

表现的灰度变化范围就越大。比如要模拟256级灰度变化，就需要有

16×16=256个打印点构成一个半色调点。但从另一方面看，对于常用的

360DPI的打印机来说，此时的行屏幕也就是网线仅为360/16=行，这使

得打印图像中的行十分明显，同样影响了图像质量。为此，大多数打印

机采用了8×8的半色调图案，相应的行屏幕为45LPI。通过公式可算

出，对于这些打印机来说，打印图像的分辨率应为90PPI。

3．电视工业中分辨率的作用

在电视工业中，分辨率分为水平分辨率和垂直分辨率，在大多数情

况下两者是相等的，因此在技术指标中一般仅给出水平分辨率，其度量

单位电视线也往往简称为线。从前面的定义中可知，这种分辨率是以人

眼的感觉为标准的，因此要靠大量的实验统计才能得出。按我们国家现

行的电视标准，宽高比为4∶3，扫描行数为625行。去掉扫描逆程期，

有效扫描行数是576行，相应的有效像素为768×576（720×576），因

此768×576（720×576）也是电视图像与数字图像相互转换的标准。但

此时的分辨率也可说是电视系统的极限分辨率，为625×=438线。

由此也可看出，有效像素数与分辨率中的黑白条纹数并不是1∶1的

对应关系。影响分辨率的因素有很多，通常以电视设备中亮度信号的频

带宽度×80线/MHz来估算分辨率的大小。比如，我们广泛使用的视频捕

捉卡，其模拟信号的带宽最好的也就是5MHz，因此其分辨率也就是400

线。电视设备的分辨率总的来说是较低的，家用VHS型录像机的分辨率

仅略高于250线，电视机与计算机显示器也无法相提并论，电视机的点

距（相当一光点直径）一般为～，其DPI值在40以下，一台29英寸电

视机的分辨率仅在410线左右。值得一提的是，某些国外厂家在电视机

产品宣传中声称水平分辨率达到800线，这纯属无稽之谈。如果一幅电

视图像要硬拷贝输出，几乎所有软件都将其相应的数字图像的分辨率设

为72PPI，这也从另一方面说明了电视图像的质量水平。

总的说来，设备分辨率反映了硬件设备处理图像时的效果，图像分

辨率指标的高低反映了图像清晰度的好坏。认清设备分辨率和图像分辨

率的关系，在图像处理中选择合适的设备分辨率值和图像分辨率值，既

能保证图像质量，又能提高工作效率和减少投资。在工作中我们应注意

积累这方面的经验。

---------------------转自《几度设计网》

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[楼主]|Posted:2005-01-0710:47|

林星星

很实用呀！

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叁目堂有新书出版了，哈哈！

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[1楼]|Posted:2005-01-0715:50|

zgp188

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顶,专业啊,佩服!

[2楼]|Posted:2005-01-1023:32|

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各种分辨率的知识

2004-09-1500:47:10

Point:5819

Read:3Vote:0

分辨率是和图像相关的一个重要概念，它是衡量

图像细节表现力的技术参数。但分辨率的种类有

很多，其含义也各不相同。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，是至关重要的一步。下面对几种常见

的图像输入/输出分辨率及不同图像输入/输出设

备分辨率作个介绍，供大家参考。

图象分辨率（PPI）

图象分辨率（ImageResolution）:指图象中存储

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。图象分辨率

和图象尺寸(高宽)的值一起决定文件的大小及输

出的质量，该值越大图形文件所占用的磁盘空间

也就越多。

图象分辨率以比例关系影响着文件的大小，即文

件大小与其图象分辨率的平方成正比。如果保持

图象尺寸不变，将图象分辨率提高一倍，则其文

件大小增大为原来的四倍。

扫描分辨率（DPI）