Как рассчитать плотность пикселей на дюйм и что такое PPI

Как рассчитать плотность пикселей на дюйм и что такое ppi — разъясняем подробно

/ Железо и софт /  

  Аббревиатура PPI расшифровывается как «Pixel Per Inch», то есть пиксель на дюйм. Эта величина указывает, сколько пикселей размещается в одном квадратном дюйме реальной величины монитора.

Расчёт общего количества пикселей производится при помощи стандартных формул площади прямоугольника или прямоугольного треугольника, которые каждый из нас изучал в школе.

Чем больше эта величина, тем выше разрешающая способность монитора.

Теоретическая страничка и расчеты

Рассматриваемое понятие расшифровывается как pixels per inch, то есть количество пикселей на дюйм. Произносится также как пи-пи-ай.

Она буквально означает то, сколько пикселей помещается в одном дюйме изображения, которое мы видим на экране монитора, смартфона, планшета или другой техники.

Также это понятие называют единицей измерения разрешающей способности. Расчет этой величины производится с помощью двух простых формул:

где:

• dp – диагональное разрешение;
• di – размер диагонали, дюймов;
• Wp – ширина;
• Hp – высота.

Вторая формула предназначена для расчета диагонального разрешения и основана на использовании знаменитой теоремы Пифагора.

Рис. 1. Ширина, высота и размер диагонали на мониторе

Чтобы показать, как используются все эти формулы, возьмем для примера монитор с диагональю 20 дюймов и разрешением 1280х720 (HD).

Таким образом Wp будет равным 1280, Hp – 720, а Di – 20. Благодаря наличию этих данных мы можем рассчитать пи-пи-ай. Сначала используем формулу (2).

А теперь применим эти данные для формулы (2).

Примечание: На самом деле у нас получилось 73,4 пикс., но нецелого числа пикселей быть не может, используются только целые значения величины.

Точно таким же образом можно рассчитать реальные значения количества пикселей на дюйм в любом устройстве.

Чтобы понять, сколько это в сантиметрах, более привычной величине для нашей местности, нужно поделить получившееся число на 2,54 (в одном дюйме именно столько сантиметров).

Таким образом, в нашем примере это 73/2,54=28 пикс. в сантиметре.

Также мы можем рассчитать величину каждого отдельного пикселя с учетом пи-пи-ай. Чтобы это сделать, необходимо 25,4 поделить на получившееся число пикс. в дюйме.

В нашем примере это 73, а 25,4/73=0,3. То есть размер каждого пикселя равен 0,3х0,3 мм.

Это хорошо или плохо?

Разберемся вместе.

вернуться к меню

Что такое PPI?

Сокращение PPI происходит от Pixel Per Inch (пикселей на дюйм) и используется для описания плотности пикселей во всех видах дисплеев, включая камеры, компьютеры, мобильные устройства и т. д. Плотность пикселей может быть показателем четкости экрана, но при этом необходимо учитывать другие аспекты: его физические размеры и расстояние до глаз.

Если вы придвинете экран ближе к глазам, вы сможете разглядеть пиксели. Если устройство находится на большом расстоянии от вас, высокая плотность пикселей не будет особо ощущаться. Таким образом, чем больше дисплей, тем меньше значение PPI.

Важна ли эта величина

Пи-пи-ай, исходя из всего вышесказанного, влияет на четкость изображения, которое получает пользователь на своем экране.

Чем выше величина показателя, тем более четкое изображение получит юзер.

Фактически, чем больше эта величина, тем меньше «квадратиков» будет видеть человек.

То есть каждый пиксель будет маленьким, а не большим, и это даст возможность вообще не обращать на это внимание. Наглядно значение характеристики можно видеть на рисунке 2

Рис. 2. Разница при показателях меньше и больше

Конечно же, никому не хочется иметь на своем смартфоне или планшете такую картинку, как показано слева.

Поэтому при выборе подобной техники очень важно обращать внимание на эту характеристику.

Особенно это актуально, когда вы покупаете в интернете и не имеете возможности своими глазами оценить картинку и понять, насколько она четкая.

Найти показатель в характеристиках того же смартфона обычно просто. Обычно она содержится в разделе «Дисплей». Пример можно видеть на рисунке 3.

Рис. 3. Показатель в характеристиках смартфона

Важно! В интернете нередко можно найти информацию о том, что ppi важнее, чем, к примеру, разрешение или диагональ и какая-то из этих характеристик должна играть более важную роль при выборе. Это вовсе не так. Как мы могли убедиться выше, все эти три понятия неразрывно связаны между собой.

вернуться к меню

Стандарт зрения

Обычно острота зрения человека измеряет при помощи теста Снеллена, который был изобретен в 1860 году в медицинских целях. Важно отметить, что по этой системе офтальмолог пытался выявить слабое зрение, которое является медицинской проблемой. Ни один пациент никогда не жаловался на остроту зрения выше среднего.

Значит, острота зрения 20/20 вовсе не является идеальной. Этот показатель означает нормальное зрение, при котором человек может прочитать таблицу на расстоянии 3 метров.

Что значит плотность пикселей ppi

Плотность пикселей ppi определяет чёткость и качество выводимого на экран изображения. При большом количестве пиксели будут очень-очень маленькими, что позволит не замечать углов этих квадратиков и создаст иллюзию плавного перехода между объектами, отображающимися на экране.

ВАЖНО! Имеет значение и само качество изображения – если картинка размером 20х20 пикселей отображает лесной массив, то вне зависимости от силы монитора картинка будет «зернистой».

Эта характеристика очень важна для тех, кто работает с изображениями или видео на компьютере или планшете. Ну и, конечно же, для любителей компьютерных игр с высокими параметрами качества видео большой размер экрана придётся очень кстати.

Если речь идёт о мобильных устройствах (телефоны, смартфоны, планшеты и пр.), то слишком высокий ppi будет для них не столько полезен, сколько вреден. Вывод на экран качественной картинки с большим количеством пикселей пагубно сказывается на уровне батареи во время работы. То есть, устройства с большим ppi не смогут длительное время обойтись без подзарядки.

Понятие «HiDPI»

Поддержка высокой плотности пикселей (маркетинговый термин — HiDPI) для прикладной программы — сложная задача. В частности, разработчик прикладной программы (и интерфейсного фреймворка наподобие VCL или Qt) должен:

• Сообщить ОС, что обходные методы (например, механическое масштабирование, введённое в Windows Vista) нужно отключить.
• Уточнить компоновку окон.
• Растровые изображения впрямую не масштабируются. В зависимости от PPI, назначения картинок и дизайна программы нужно подменить их на более качественные, механически увеличить или ничего не делать и смириться, что картинки будут выглядеть уменьшенно.
• Если программа пользуется визуальными компонентами собственного изготовления — нужно нарисовать и их в увеличенном виде.
• Бывает, что в многомониторной системе один монитор новый с высоким PPI, второй — старый. В Windows 10 попытались решить этот вопрос, задавая разные PPI для разных мониторов, но это требует и поддержки со стороны прикладного ПО.

Поскольку выяснилось, что часто разработчик программы заявляет, что программа поддерживает HiDPI, но не может это слово сдержать (или наоборот, как в µTorrent — поддерживает HiDPI, но не заявляет системе), в Windows 10 в настроках ярлыка появляется ручное задание метода масштабирования.

Миф о 300 ppi

Существует миф о том, что человек не может различать пиксели при плотности 300 ppi. В 2010 году Стив Джобс использовал это утверждение во время презентации iPhone 4, оснащенного инновационным на тот момент Retina-дисплеем с 326 ppi. Отчасти это соответствует действительности, но только для тех пользователей, у которых острота зрения 20/20.

Согласно различным исследованиям, человеческий глаз может различать пиксели при плотности до 900-1000 ppi.

О выборе дисплеев

Есть несколько правил, которые помогут выбрать дисплей правильно с учетом пикселей, звучат они следующим образом:

Обязательно обращайте внимание на тип дисплея. В приоритете должны быть AMOLED, еще лучше SuperAMOLED или же OLED. Такие аппараты всегда будут лучше, чем IPS, LCD и другие.

Допустим, мы пришли в магазин и видим, к примеру, два отличных аппарата – Samsung Galaxy J7 и Xiaomi Redmi Note 3. Цена у них практически одинаковая, второй аппарат, кстати, мощнее.

В характеристиках указано, что у Сяоми 400 ppi (почему-то некоторые пишут 400,53, но, как мы говорили выше, нецелого числа пикс. быть не может).

У Самсунга 267 PPI и разрешение, соответственно, меньше (1280х720 против 1920х1080). Диагональ одинаковая – 5,5 дюймов.

Но почему-то картинка более четкая именно на Samsung. А все из-за использования фирменной технологии SuperAMOLED+. Вы можете в этом убедиться сами, если обратите внимание на рисунок 5.

Рис. 5. Xiaomi Redmi Note 3 и Samsung Galaxy J7

Постарайтесь найти возможность лично посмотреть на все образцы, которые вы выбрали. Можно сначала просмотреть их опции в интернете, а потом пойти в магазин электроники и увидеть, как реально они отображают картинки. Личный взгляд в данном случае просто незаменим.

Обращайте внимание на батарею. Если говорить о смартфонах, то чтобы обеспечить долгую работу аппарата с четким изображением (большим показателем ppi и/или хорошей технологией), то емкость аккумулятора должна составлять порядка 3000 мАч.

У планшетов она должна быть еще выше, так как их диагональ больше, чем у телефонов

Помните: чем меньше диагональ и чем выше плотность пикселей (количество таковых на дюйм), тем четче изображение. Не стоит обманывать самих себя – добиться очень четкой картинки с огромным дисплеем и небольшим значением пи-пи-ай не получится. Здесь важно соблюдать золотую середину.

Важно учитывать и покрытие. Так матовые экраны будут выдавать менее четкое и насыщенное изображение, зато будут более щадяще относиться к вашим глазам.

А вот глянцевые дисплеи будут негативно влиять за зрение, зато изображение на них будет намного более красивым. При этом значение ppi у них может быть одинаковым.

Это, в основном, актуально для выбора мониторов к ПК и ноутбуков. Если вы работаете за компьютером полный рабочий день или даже больше, лучше остановиться на матовом варианте.

Рис. 6. Глянцевый (слева) и матовый (справа) экраны ноутбуков

Все это позволит вам выбрать наиболее подходящий дисплей для себя.

вернуться к меню

Итоги

ppi или пи-пи-ай – это плотность пикселей или показатель пикселей в дюйме изображения. Чтобы перевести показатель в сантиметры, нужно поделить его на 2,54.

Нецелого количества быть не может, только целое.

Чем этот показать выше, тем четче и приятнее на изображение будет смотреть.

При выборе смартфонов, планшетов, мониторов для ПК, ноутбуков и другой техники, в которой есть дисплей, очень важно обращать внимание на этот показатель.

Но она не является основополагающей. Также важно смотреть на технологию и покрытие экрана.

Кроме того, обязательно смотрите на емкость аккумулятора и соблюдайте золотую середину между количеством пикс. и размером экрана.

Всё, что необходимо знать о дисплеях смартфонов

Дисплей – одна из важнейших составляющих частей любого смартфона. Экран телефона – https://www.vseplus.

com/product/mobilnye-telefony/7-displei – представляет собой очень сложное устройство, и с ним связано множество различных технических терминов, которые известны далеко не каждому человеку.

В данной публикации читатели найдут всю необходимую информацию о дисплеях, которая поможет подойти к покупке нового смартфона более осознанно.

Размер экрана

В первую очередь мы поговорим о размере экрана смартфона. Размер всегда определяется по диагонали. Поэтому два смартфона, имеющие одинаковый размер – к примеру, 5 дюймов – могут иметь физические различные размеры, так как у одного экран может быть выше, а у другого – шире, что не мешает им при этом иметь одинаковую величину диагонали.

Разрешение экрана

Разрешение – это общее количество пикселей на экране смартфона, которые задействованы для отображения изображений или текста. Разрешение записывают как N1ширины x N2высоты, где:

N1 – количество пикселей по горизонтали.
N2 – количество пикселей по вертикали.

К примеру, экран с разрешением 1 024 x 768 в общей сложности состоит из 786 432 пикселей. Чем выше разрешение – тем более чёткими будут картинки, графика и тексты. Если разрешение равно (или превышает) 1 280 x 720 (720p), то такой дисплей называют высокой чёткости (HD). Разрешение 1 920 x 1 080 (1080p) называют TrueHD или FullHD.

Список стандартных типов разрешений

Глубина цвета

Дисплей может отображать 16 миллионов цветов, 256 тысяч цветов или около того. Термин 16M означает, что поддерживается способность отображать 16 миллионов цветов, а 256K означает возможность отображения 256 тысяч цветов. Чем больше поддерживается цветов, тем более точной будет цветопередача, более высокое качество картинки и более реалистичное отображение видео.

PPI

PPI или количество пикселей на один дюйм называется плотностью пикселей дисплея. Это количество пикселей, задействованных или размещённых на одном дюйме экрана, и оно может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Плотность измеряется в пикселях на один дюйм (Pixels Per Inch, PPI)

Чем выше показатель PPI, тем выше чёткость, резкость и точность передачи текста и изображений.

Если экран имеет более высокий PPI, то пользователь увидит большее количество мелких деталей на изображении.

Следует, впрочем, отметить, что человеческий глаз может видеть детали с разрешением до 400 пикселей на дюйм, то есть вы не можете различить чёткость или детализацию изображения на двух экранах, имеющих плотность пикселей 400 и 450 на дюйм.

HD

Дисплей высокой чёткости имеет разрешение 1 280 х 720 – чем меньше размер, тем выше будет его плотность пикселей и качественнее картинка. Качество изображения будет зависеть от размера экрана. Иными словами – качество картинки на диагонали 5 дюймов и на диагонали 10 дюймов будет различаться.

FullHD

FullHD – это усовершенствованная форма дисплея высокой чёткости, которая в настоящее время используется в смартфонах. FullHD обладает разрешением 1 920 x 1 080 пикселей. Как и в случае с HD, плотность пикселей на FullHD будет зависеть от размера мобильного устройства.

5-дюймовый смартфон будет иметь плотность 440 PPI, в то время как смартфон с диагональю 5.5-дюйма будет иметь меньшую плотность – 400 PPI. В некоторых случаях термины HD и FullHD используются как взаимозаменяемые, однако данные типы обладают очевидной разницей в визуальном качестве.

Чем больше пикселей, тем выше детализация изображения в FullHD по сравнению с HD.

QuadHD

QuadHD или QHD – это разрешение, которое в четыре раза выше разрешения экрана обычного HD. По сути, это означает, что на QHD-дисплее вмещается столько же пикселей, сколько имеется на четырёх HD-дисплеях аналогичного размера.

QHD составляет 2 560 х 1 440 пикселей и также имеет «цифровое» обозначение: если HD обозначают как 720p, FullHD маркируют как 1080p, то QHD принято обозначать как 2K.

Данное разрешение также обеспечивает лучшую детализацию, и разница в качестве изображения отлично заметна в сравнении с FullHD.

4K или UltraHD

4K и UltraHD – это два формата мобильных телефонов, которые многие считают синонимами, однако, на самом деле, между ними имеются различия. 4K имеет разрешение 4 096 x 2 160, а UltraHD – 3 840 x 2 160. 4K-экраны потребляют большее количество энергии, поскольку их формирует большее количество пикселей. 4K-смартфоны, безусловно, обеспечивают улучшение качества изображения.

Технологии производства

Следующее, о чём стоит поговорить, – это технологии, которые используются при производстве экранов для телефонов. В основном – это LCD, OLED, AMOLED.

ЖК (LCD) или же жидкокристаллические дисплеи – один из наиболее широко используемых в мире типов панелей. Это технология, которая пришла на смену более ранним решениям – таким, как ЭЛТ (электронно-лучевая трубка), которая использовалась в громоздких мониторах компьютеров в 90-е годы прошлого века.

ЖК-дисплеи подразделяются на несколько типов, среди которых – IPS (переключение в плоскости), а также панели со светодиодной подсветкой. Однако в наши дни большинство смартфонов оснащены ЖК-дисплеями типа IPS. Почему? Потому, что они более доступны по цене и, как правило, более долговечны, чем AMOLED.

Если говорить о качестве отображения картинки, то следует отметить, что для ЖК-дисплеев характерны качество и точность цветопередачи. Однако, если вы человек, который любит сочные и яркие картинки, то ЖК-дисплей может вас немного разочаровать.

Одним из основных преимуществ ЖК-дисплеев типа IPS является их меньшее энергопотребление. Следовательно, если вы являетесь активным пользователем, вам, видимо, стоит выбирать смартфон с ЖК-панелью. Однако, несмотря на то, что ЖК-дисплей потребляет меньшее количество энергии, в целом всё будет зависеть от нескольких факторов, таких как использование и ёмкость аккумулятора смартфона.

Преимущества:

• Более низкое энергопотребление.
• Передача естественных цветов.
• Относительная дешевизна.
• Даёт хорошие углы обзора.

Недостатки:

• Сравнительно меньшая яркость.
• Меньшая глубина чёрного.

Аббревиатура OLED расшифровывается как «Organic Light-Emitting Diode» («органический светодиод»). OLED-дисплеи передают более насыщенные и естественные цвета.

В основе технологии лежит подсветка отдельных пикселей, которая выражается в применении для их создания органических материалов, излучающих свет при прохождении через них тока. Каждый пиксель OLED-дисплея обладает собственным цветом. Поэтому OLED-дисплеи имеют более высокую яркость, чем на ЖК-панелях.

OLED-дисплеи обеспечивают передачу более глубоких чёрного и белого цветов. Они – гибкие, компактные и тонкие. Поэтому в настоящее время их устанавливают также в телевизорах класса хай-энд.

В силу своей способности создавать глубокие тёмные цвета OLED-дисплеи обычно потребляют больше энергии и, следовательно, они стоят дороже, чем ЖК-дисплеи.

OLED-дисплеи более нестабильны, чем ЖК или AMOLED. Кроме того они в большей степени страдают от воздействия воды. Смартфоны, в которых установлена OLED-панель, как правило, стоят дороже, чем смартфоны с ЖК- и AMOLED-дисплеями.

Преимущества:

• Отличная цветопередача благодаря использованию пиксельной подсветки.
• Возможность создавать гибкие и тонкие смартфоны.
• В целом большая яркость.

Недостатки:

• Меньшая надёжность.
• Более высокое энергопотребление.

Аббревиатура AMOLED расшифровывается как «Active Matrix Organic Light Emitting Diode» (или же «Активная матрица на органических светодиодах»). И пускай читателя не пугает столь заумное название – описание ниже поможет понять, каким образом работают AMOLED-дисплеи, и чем они отличаются от ЖК- и OLED-панелей.

А работают они на основе системы с активной матрицей, которая обеспечивает и контролирует свечение каждого пикселя путём использования тонкоплёночных транзисторов (TFT).

В сравнении с ЖК и OLED-дисплеями AMOLED-экраны способны передавать более насыщенные и яркие цвета. Кроме того они более лёгкие и гибкие.

Технология AMOLED нашла своё применение как в самых маленьких, так и в самых больших устройствах, таких как планшеты, игровые консоли, смарт-часы и т.д.

Цветопередача в AMOLED-дисплеях просто великолепна и, как правило, они обладают немного большей яркостью, чем OLED-дисплеи. Также это самая дорогая технология производства смартфонов, если сравнивать с ЖК и OLED.

И это одна из многих причин, по которым AMOLED-смартфоны стоят дороже.

Преимущества:

• Обеспечивают передачу ярких и насыщенных цветов.
• Среднее потребление электроэнергии.
• Большая гибкость – в сравнении с ЖК и OLED.

Недостатки:

• Углы обзора невелики.
• Стоят дороже, чем OLED и LCD.

Какой же дисплей является самым лучшим?

По мнению большинства экспертов, в настоящее время лучшими в мире дисплеями для смартфонов являются усовершенствованные AMOLED-экраны – Super AMOLED. Им не свойственны недостатки, присущие как OLED-, так и AMOLED-дисплеям.

Технология Super AMOLED позволяет объединять сенсорные датчики и фактический экран, что позволяет производить смартфоны с чрезвычайно тонким корпусом. В сравнении с другими технологиями такие дисплеи потребляют гораздо меньше энергии и обеспечивают более быструю реакцию на прикосновение.

Однако, если читатели решили обратить своё внимание на Super AMOLED-дисплей, то выбор таких смартфонов будет несколько ограничен, так как далеко не все бренды предлагают такие гаджеты.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Пиксель

Специалисты по разработке веб-сайтов и созданию графических изображений, например фотографий, видео, иллюстраций, используют такое понятие как » pixel». Это понятие характеризует способ формирования или качество картинки.

Pixel — что это такое?

Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).

Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.

Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.

Пиксел — свойства

Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.

В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.

В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.

Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.

Плотность пикселей на дюйм — ppi

Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).

Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).

Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.

Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.

Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:

R=P/L, где

• P — точечная ширина монитора;
• L — его физический размер в дюймах;
• R — разрешающая способность, выраженная в пикселях на дюйм.

Пиксельная характеристика двумерных изображений

Пиксель на экране дисплея представляет собой минимальный элемент графики, который характеризуется своим цветом. Поскольку он может быть разной величины, количество элизов по вертикали и горизонтали не определяет площадь картинки в метрических единицах, а показывает размер растрового изображения только в пикселях.

Например, запись 1170х1410 означает, что по ширине картинка состоит из 1170 точек. А по высоте — из 1410. Всего изображение содержит 1 649 700 элементов, то есть 1.6 мегапикселя.

Необходимо учитывать соотношение между количеством точек в изображении и параметрами устройства вывода. Например, количеством пикселей. Это нужно для того чтобы растровый рисунок был правильно воспроизведен. И, в результате, хорошо воспринимался глазом при выводе на бумагу или экран. Оптимально, когда эти величины относятся как один к одному.

Чем выше разрешение дисплея, тем больше плотность пикселей и лучше качество картинки.

Низкое разрешение делает явным зернистое строение образа.

Размер пикселя

На практике размер пикселя может быть как абсолютным, так и относительным. Относительный используется если изображение просматривается на компьютере или ноутбуке. Либо на другом устройстве с нестандартным размером дисплея.

Этой величиной удобно оперировать и в том случае, когда на картинку приходится смотреть с нестандартного расстояния. Например, в два раза меньшего — тогда и относительный pixel необходимо уменьшить вдвое. Или в противном случае зритель будет отчетливо видеть точки, составляющие рисунок.

Используются также такие понятия как «пиксел на градус» и «угол зрения». Они нужны чтобы аналитически соотнести дистанцию, на которую удален экран от наблюдателя и размер дисплея. А также абсолютный и относительный размер точки образа.

Цель производителей мониторов — задать элизы такой величины, чтобы они не создавали впечатления дискретности картинки. А, наоборот, сливались в рисунок.

Хорошо известно предполагаемое расстояние от глаза наблюдателя до дисплея. Например, стандартно, для смартфона оно равно 10 см, а для компьютера — 20 сантиметров. Из этого определяют длину отрезка, который «вырезается» на экране углом зрения в один градус.

Затем рассчитывается количество точек, которые необходимо разместить на этом отрезке для получения хорошего изображения. И, соответственно, размер пикселя.

Конструкторы компании Apple, например, создают дисплеи с 53-79 точками на градус.

Можно решить и обратную задачу. Например, определить градусную меру угла зрения, который соответствует на экране отрезку длинною в 1 pixel. И рассчитывать, опираясь на эти данные, размеры точек для дисплеев заданного размера.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.

Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.

Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.

Формула для вычисления ppi

Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.

Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.

Как узнать размер изображения в пикселях

На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).

Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:

• p — длина стороны, выраженная в пикселях;
• l — размер стороны фотографии.

Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.

Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.

Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.

Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.

Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.

То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.

Пиксели в мегапиксели

В конце ХХ века маркетологи компании Kodak ввели понятие «мегапикселя». Оно стало применяться для характеристики разрешения матрицы цифровых фотоаппаратов и камер.

В соответствии со значением приставки «мега», этот термин означает «один миллион пикселей».

Принцип работы цифровых видео и фотокамер основан на передаче электрического сигнала от светодиодного пикселя к запоминающему устройству в форме цифровых данных.

В данном случае можно определить пиксели как элементы, на которые фотоматрица разбивает изображение, получаемое объективом камеры, для оцифровки.

Если сложить величины, обратные разрешениям фотоприемника (M) и объектива (O), выраженные в pixel на дюйм, то получим общую разрешающую способность системы объектив — матрица (S) в (-1)-й степени: M-1+O-1=S-1, или S=M*O/(M+O).

Максимальное значение S (=М/2) достигается при М=О, т. е. в том случае, когда разрешения матрицы и объектива равны.

Размеры пар светодиод-конденсатор (которые и образуют фотопиксели) в современных фотоматрицах составляют от 0.0025 мм до 0.0080 мм, в среднем — 0.006 миллиметра.

Пиксел и разрешение матриц фотоаппаратов

Расстояние между центрами двух соседних точек — это шаг пикселя. Данная характеристика влияет на качество изображения: чем меньше шаг, тем точней картинка.

Разрешение матриц фотоаппаратов и камер на телефонах и смартфонах определяется также размерами двух элементов, расположенных подряд. Поскольку две светящиеся точки видны только если между ними есть третья — темная. Поэтому: М=1/2р, где р — величина пикселя.

У матриц больших цифровых фотокамер М составляет 300 ppi, а у фотоприемников мобильных устройств — 100 pixel на дюйм.

Светодиодные пиксели большего размера имеют более высокую фоточувствительность и обеспечивают лучшее качество изображения. При этом количество элементов влияет на разрешение подробностей картинки. Поэтому матрицы современных смартфонов должны содержать миллионы светодиодных ячеек, т. е. несколько мегапикселей (в среднем, 8 — 25 МР).

Создателям цифровой фототехники приходится балансировать между необходимостью увеличивать разрешение фотоприемника путем наращивания количества светодиодов и конструктивными ограничениями размеров матриц. Это приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум.

Шумоподавляющие программные алгоритмы могут вызвать замыливание деталей и размытие картинки.

Поэтому, оценивая камеру смартфона, необходимо обращать внимание не только на количество МР, но и на размеры диагонали ее экрана.

Количество мегапикселей влияет на размер и качество отпечатков. Например, если выводить маленькие снимки на большой лист бумаги, проявится дискретность изображения. И особенно на переходах цветов.

Для печати небольших (например, 10х15 сантиметров) фотографий с разрешением 300 dpi требуется не меньше 2 мегапикселей. А на стандартном альбомном листе, который будет располагаться на большем расстоянии от наблюдателя, такое разрешение не нужно.

Что значит время отклика пикселя

Жидкокристаллические индикаторы состоят из ячеек, изменяющих свои характеристики под действием электрического сигнала. Например, яркость или цвет. Минимальное время, за которое происходит это переключение, называется временем отклика пикселя.

Эта характеристика определяет максимальную быстроту изменения картинки на экране.

Если время отклика дисплея t равно, например, 40 мм, то частоту смены изображения можно вычислить по формуле: f=1/t=25 Гц.

Большое время отклика пикселя плохо сказывается на зрении наблюдателя. Потому что изображение «не успевает» за сигналом. И на экране могут задерживаться старые образы на фоне уже возникающих новых. А в результате глаза и мозг переутомляются.

Для определения времени отклика дисплея существуют три способа:

1. BtB (BWB) — в переводе с английского: «черный в черный» (черный в белый). Показывает, за какой промежуток времени pixel меняет цвет из черного в белый, и назад, в черный.
2. BtW (Black to white) — время включения из состояния полного бездействия.
3. GtG — из серого в серый. Определяет, за сколько секунд элемент серого на девяносто процентов цвета станет десятипроцентным.

Третий метод дает время 1-2 мс, и эту величину указывают производители мониторов в характеристике прибора в качестве отклика. Но при этом общее время полного переключения пикселя оказывается намного больше, так что оценить качество дисплея позволяет только первый способ.

Самостоятельно измерить время отклика пикселя можно с помощью программы TFT Monitor Test.

Что такое ppi или насколько важна плотность пикселей

При покупке смартфонов, мониторов и другой техники, в которой есть экран, мы часто слышим о таком понятии, как ppi, но немногие из нас могут точно сказать, что это такое и на что оно влияет.

А на самом деле эта характеристика является одной из главных при выборе.

Мы расскажем вам какое значение этого понятия на самом деле (ведь в интернете можно найти множество мифов по этому вопросу). Поехали!