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近在網(wǎng)上看到一位攝友發(fā)帖說起“有個(gè)關(guān)于像素與分辨率的疑惑”。像素（Pixel）和分辨率（Resolution）這兩個(gè)詞對(duì)我們大家來說已經(jīng)是經(jīng)常見面的了。但是這里面還是有一些值得深思的問題。因此，我想發(fā)一帖來說說分辨率，也算是對(duì)那個(gè)攝友帖子的回答吧。個(gè)人看法，如有不妥，歡迎批評(píng)指正。
數(shù)碼相機(jī)的分辨率
我們?cè)谫?gòu)買數(shù)碼相機(jī)時(shí)，分辨率是一個(gè)很重要的指標(biāo)。早年的數(shù)碼相機(jī)分辨率很低，如CASIO的QV-10不到10萬像素（320X240）、18萬像素的KODAK DC20（493X373）其分辨率還比不上現(xiàn)在的攝像手機(jī)和攝像頭。經(jīng)過近十年的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)的分辨率不斷增高，目前已經(jīng)超過1千萬像素。
就以上述帖子里所舉的A70相機(jī)設(shè)置為2048X1536X16M來說，這就是300萬像素。2048X1536就是說在寬度方向有2048個(gè)像素，在高度方向有1536個(gè)像素。2048X1536=3145728，我們就稱其為300萬像素（因?yàn)?K=1024，1M=1048576）。
而后面的16M是指顏色深度。每個(gè)像素是有顏色的，而每像素的顏色用3個(gè)BYTE來記錄，分別是紅，綠，藍(lán)。每BYTE可以記錄256個(gè)層次，因此共可記錄256X256X256=16777216種不同的顏色，即16M，也稱為24位顏色深度。因此，如果按RGB顏色記錄一個(gè)2048X1536像素的圖像文件，就要2048X1536X3=9437184個(gè)BYTE，即9MB，再加上文件頭等其他信息，最終要大于9MB。
不過數(shù)碼相機(jī)平時(shí)多數(shù)用JPG格式，這是一種有失真的，壓縮比較大的圖像文件格式，一般情況下，2048X1536像素的JPG文件根據(jù)其壓縮比的不同文件尺寸也不同，大約在1-2MB左右。同樣也可以計(jì)算出1600X1200X16M等其他像素的文件大小。
由此可見，2048X1536X16M與1600X1200X16M的照片，包含的像素點(diǎn)是不一樣的，也就是說其信息含量是不一樣的。如果用同樣的輸出分辨率來打印照片，得到的照片大小是不一樣的，反過來，如果輸出同樣大小的照片，照片上單位長(zhǎng)度里的像素點(diǎn)數(shù)是不一樣的，也就是照片的細(xì)膩程度是不一樣的。
打印機(jī)和數(shù)碼沖印
從上面的討論中我們可以看出，數(shù)碼相機(jī)的分辨率并非真正的分辨率（Resolution），而是像素?cái)?shù)(Pixel)。這個(gè)分辨率與打印或者數(shù)碼沖印出來的照片質(zhì)量并無直接的關(guān)系。決定照片質(zhì)量的是打印機(jī)或者數(shù)碼沖印設(shè)備的輸出分辨率。
打印機(jī)的分辨率是指在打印輸出時(shí)水平和垂直方向上每英寸最多能夠打印的點(diǎn)數(shù)dpi(dot per inch)。而數(shù)碼沖印這一類的打印輸出設(shè)備的分辨率稱為ppi(pixel per inch)。打印輸出的分辨率越高，產(chǎn)生的點(diǎn)的尺寸就越小，打印出來的圖像就越細(xì)膩。
同時(shí)我們要注意到，同樣像素?cái)?shù)的圖像文件在打印輸出的時(shí)候，打印分辯率越高，則輸出的圖像就越校如同樣是一個(gè)2560X1920像素的圖像文件，用300ppi的分辯率打印輸出，可以得到一張8.5X6.4英寸（即10英寸）照片,而用150ppi的分辨率時(shí)，就可以得到15X12.8英寸（即20英寸）的照片。
如果以2048X1536X16M，1600X1200X16M，1024X768X16M三種分辨率的照片同樣數(shù)碼沖洗成5寸照片，效果會(huì)相差多少呢？
回答這個(gè)問題，首先要考慮數(shù)碼輸出設(shè)備的分辨率是多少。5英寸的照片的長(zhǎng)和寬分別為5和3.5英寸。如果用富士Frontier 沖印設(shè)備的最高分辨率（大約300ppi）來輸出。5英寸照片要求的像素是1500X1050。也就是說，2048X1536X16M和1600X1200X16M的照片沖印出來的效果是完全沒有區(qū)別的。即使用1024X768的照片來沖印，效果也差些也是有限的。如果用150ppi的分辨率（這是一般要求下可以接受的分辨率）來輸出，上述三種分辨率的照片沖洗效果將毫無區(qū)別。
我們可以說，只有在沖洗大尺寸的照片時(shí)，高分辨率才是有意義的。如果只是沖洗5寸、6寸之類的較小的照片時(shí)，大分辨率的照片是顯示不出優(yōu)勢(shì)來的。
這里順便簡(jiǎn)單地說一說ppi與dpi是兩個(gè)概念的區(qū)別。ppi是關(guān)于圖像細(xì)節(jié)的，是指每英寸有多少個(gè)像素，而dpi是輸出設(shè)備的物理能力，對(duì)打印機(jī)來說就是每英寸打多少個(gè)點(diǎn)?，F(xiàn)在一般的激光打印機(jī)都可以有600dpi的打印分辨率。但是，打印機(jī)打印出來的點(diǎn)是沒有灰階的，也就是說只有黑（有點(diǎn)）和白（無點(diǎn)）兩種情況。在打印文字或者類似線條圖形之類的黑白兩值圖時(shí)，是沒有問題的。在打印有灰階的照片圖像時(shí)，就不一樣了。此時(shí)，一般要采用抖動(dòng)算法，以密度來代替灰度。在這種情況下，一個(gè)有灰階的“像素”就要用許多無灰階的“點(diǎn)”的組合來表示。在這個(gè)組合中黑點(diǎn)越多，就表示這個(gè)像素顏色深，越接近于黑色，反之，則表示顏色淡。因此，打印機(jī)的dpi雖然很高，但是打印輸出圖像時(shí)的ppi實(shí)際上要小得多。
顯示器的分辯率
網(wǎng)友問：如果2048X1536X16M，1600X1200X16M，1024X768X16M這3種分辨率的照片同樣以1024X768（顯示器的分辨率）來顯示的話，會(huì)有什么不同嗎？
說到這個(gè)問題，就得談一談顯示器的分辨率。與數(shù)碼相機(jī)一樣，我們所說的顯示器分辯率在物理意義上并不是分辯率，而是像素點(diǎn)，也就是指的是屏幕上所能顯示的基本像素點(diǎn)的數(shù)目。隨著顯示器技術(shù)的發(fā)展，顯示器的分辯率也越來越高。從早年的CGA（320X200）到EGA（640X400）、VGA（640X480）到目前普遍采用的1024X768。在顯示器上顯示的圖像和字符也越來越精細(xì)，質(zhì)量也越來越高。
如果要說真正意義上的分辨率，就不僅與顯示模式有關(guān)，而且與顯示器的尺寸有關(guān)。以1024X768的情況來說，如果是15英寸的顯示器，其對(duì)角線為15英寸，寬與高之比為4：3，因此，其寬度是12英寸。其分辨率應(yīng)該是每英寸85點(diǎn)左右。而對(duì)20英寸的顯示器而言，分辨率為每英寸64點(diǎn)。屏幕尺寸大時(shí)分辨率反而小了？這并不奇怪，因?yàn)槠聊怀叽绱罅?，就可以支持更多的像素模式。如屏幕尺寸?0英寸時(shí)，就可有1600X1200或者1920X1440等。
在1024X768分辨率的顯示器上，1024X768的照片在100%顯示時(shí)也可以看到全幅，而2048X1536X16M和1600X1200X16M分辨率的照片在100%顯示時(shí)就無法看到全幅了。你可以以較小的百分比（如50%）來顯示。或者用100%顯示，但此時(shí)你只能看到一部分，用上下左右移動(dòng)照片的辦法來看其他部分。
掃描儀分辨率
下面再談?wù)剴呙鑳x的分辨率。在對(duì)掃描質(zhì)量的評(píng)價(jià)中，掃描儀的分辨率是一個(gè)十分重要的因素。
分辨率是指進(jìn)行數(shù)字化時(shí)所得到的信息數(shù)量或者密度。掃描儀的分辨率也分光學(xué)分辨率和內(nèi)插分辨率。
作為掃描儀的指標(biāo)，光學(xué)分辨率是指掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)行掃描采樣的最高信息密度（即單位長(zhǎng)度內(nèi)得到的像素?cái)?shù)）；
而內(nèi)插分辨率則是進(jìn)行插值運(yùn)算后得到的分辨率。很顯然，對(duì)一臺(tái)掃描儀的分辨率評(píng)價(jià)，最重要的是其光學(xué)分辨率（就像DC鏡頭的光學(xué)變焦倍數(shù)是最重要的，數(shù)碼變焦只是一種偽變焦而已）。
在掃描時(shí)，具體的掃描分辨率是可以設(shè)定的。用高分辨率掃描得到的信息量大，同時(shí)產(chǎn)生的文件尺寸也大。因此，并不是把掃描分辨率設(shè)定得越高越好的，一般要根據(jù)以后打印輸出的需要來設(shè)定掃描分辨率。
鏡頭的分辨率
最后，還得要說一說鏡頭的分辨率。分辨率是判斷鏡頭好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，一般用單位距離里能分辨的線對(duì)數(shù)（如每毫米線對(duì)數(shù)lp/mm）來表示。鏡頭的分辨率一定程度上決定了被攝物通過鏡頭成像后的清晰程度。
要說分辨率，首先要搞清楚什么才算是能分辨的，什么是不能分辨的。在光學(xué)上有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，稱為瑞利判據(jù)。我們知道，任何鏡頭都存在像差，物體上的一點(diǎn)，通過鏡頭成像后并不是一點(diǎn)，而是一個(gè)分布，也稱為彌散園。在物體上的很接近的兩點(diǎn)如果本來是能分辨的，成像之后就有可能變成不能分辨了。這就引起了像的模糊。
根據(jù)瑞利判據(jù)，如果兩點(diǎn)之間的光強(qiáng)不超過最大光強(qiáng)的81.1%，我們就能感覺到這兩點(diǎn)中間有一個(gè)暗區(qū)，這兩點(diǎn)就是可以分辨的。否則，這兩點(diǎn)就會(huì)連成一片，我們無法分別這是兩點(diǎn)還是一點(diǎn)。這就是不能分辨。因此，我們說瑞利判據(jù)是決定分辨率的依據(jù)。盡管這個(gè)判據(jù)實(shí)際上的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而不是根據(jù)理論得到的，但這是在光學(xué)中受到普遍承認(rèn)的。
顯然，鏡頭的像差大小決定了彌散園的大校好的鏡頭像差較小，分辯率就高，反之反分辨率就低。另外，必須指出，即使在沒有像差的理想情況下，由于光的衍射現(xiàn)象的存在，物上一點(diǎn)所成的像也是一個(gè)彌散光斑，此時(shí)稱為愛里斑。愛里斑的大小與光的波長(zhǎng)和通光口徑有關(guān)?？梢詮睦碚撋贤瞥觯瑦劾锇叩闹睆绞?1.22λ/d，其中λ是光的波上，d是通光口徑的直徑。在某些特定的場(chǎng)合下，對(duì)分辨率要求非常高的情況下，愛里斑影響分辨率就不可忽視。如在亞微米大規(guī)模集成電路制版光刻工藝中，采用的曝光波長(zhǎng)越來越短就是出于這個(gè)考慮。
來源：bookfree.com.cn
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