基础知识——各种分辨率的知识

基础知识——各种分辨率的知识

前言
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。
PPI、DPI、LPI和位深
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（图象分辨率和图象尺寸为并列关系），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）
扫描分辨率:指在扫描一幅图象之前所设定的分辨率，它将影响所生成的图象文件的质量和使用性能，它决定图象将以何种方式显示或打印。如果扫描图象用于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，扫描图象是为了在高分辨率的设备中输出。如果图象扫描分辨率过低，会导致输出的效果非常粗糙。反之，如果扫描分辨率过高，则数字图象中会 产生超过打印所需要的信息，不但减慢打印速度，而且在打印输出时会使图象色调的细微过渡丢失。一般情况下，图象分辨率应该是网屏分辨率的2倍，这是目前中 国大多数输出中心和印刷厂都采用的标准。然而实际上，图象分辨率应该是网幕频率的1.5 倍，关于这个问题，恐怕会有争议，而具体到不同的图象本身，情况也确实各不相同。要了解详细内容，请看《网屏角度及输出分辨率》。
网屏分辨率（LPI）
网屏分辨率（ScreenResolution）:又称网幕频率（是印刷术语），指的是印刷图象所用的网屏的每英寸的网线数（即挂网网线数），以（LPI）来表示。例如，150LPI是指每英寸加有150条网线。
图象的位分辨率（位）
图象的位分辨率（BitResolution）:又称位深，是用来衡量每个像素储存信息的位数。这种分辨率决定可以标记为多少种 色彩等级的可能性。一般常见的有8位、16位、24位或32位色彩。有时我们也将位分辨率称为颜色深度。所谓“位”，实际上是指“2”的平方次数，8位即 是2的八次方，也就是8个2相乘，等于256。所以，一幅8位色彩深度的图象，所能表现的色彩等级是256级。
设备分辨率（DPI）
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、绘图仪的分辨率。这种分辨率通过DPI来衡量，目前，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360 至1440DPI之间。
关于扫描仪、打印机、显示器的分辨率
对扫描仪、打印机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（Dots Per Inch）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，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（由硬件和软件所生成，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。有的扫描仪广告上写9600×9600DPI，这只是通过软件“插值”所得到的最大分辨率，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800Pixel×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，生成的图像文件也就越大，但插值成分也越多。
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，表明图像输出的色点就越小，输出的图像效果就越精细。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。
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0.28mm，那么：显示器分辨率=25.3995mm/inch÷.28mm /Dot≈90DPI（1inch=25.3995mm）。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 11.5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=11.5÷5=2.3英寸。所以有效显示范围宽度为2.3×4=9.2英寸，垂直高度为2.3×3=6.8英寸。最 高显示模式约为：800（9.2×90）×600（6.8×90），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、打印机和显示器的设备分辨率。
特别提醒：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的最高分辨率，用户不能对它有任何突破。对于 扫描仪、打印机处理的图像，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。
而图像的分辨率则是描述图像本身精细程度的一个量度。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的设定值是相等的），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。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。
关于数码相机的分辨率
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。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。
打印机 : 最高分辨率
打印机分辨率又称为输出分辨率，是指在打印输出时横向和纵向两个方向上每英寸最多能够打印的点数，通常以“点/英寸”即dpi（dot per inch）表示。而所谓最高分辨率就是指打印机所能打印的最大分辨率，也就是所说的打印输出的极限分辨率。平时所说的打印机分辨率一般指打印机的最大分辨 率，目前一般激光打印机的分辨率均在600×600dpi以上。
打印分辨率是衡量打印机打印质量的重要指标，它决定了打印机打印图像时所能表现的精细程度，它的高低对输出质量有重要的影响，因此在一定程度上来说，打印 分辨率也就决定了该打印机的输出质量。分辨率越高，其反映出来可显示的像素个数也就越多，可呈现出更多的信息和更好更清晰的图像。
打印分辨率一般包括纵向和横向两个方向，它的具体数值大小决定了打印效果的好坏与否，一般情况下激光打印机在纵向和横向两个方向上的输出分辨率几乎是相同 的，但是我们也可以人为来进行调整控制；而喷墨打印机在纵向和横向两个方向上的输出分辨率相差很大，一般情况下我们所说的喷墨打印机分辨率就是指横向喷墨 表现力。如800*600dpi，其中800表示打印幅面上横向方向显示的点数，600则表示纵向方向显示的点数。分辩率不仅与显示打印幅面的尺寸有关， 还要受打印点距和打印尺寸等因素的影响，打印尺寸相同，点距越小，分辨率越高。
毋庸置疑，打印机分辨率越高，输出的效果就越精密。但是，并不是每种打印需求都需要最高精度的打印。对于文本打印而言，600dpi已经达到相当出色的线 条质量。但在现代的办公中，打印文档的类型日益多样化，图像、照片、CAD、GIS等等需要高精度打印的内容越来越多，在这个时候，除了打印负荷量和打印 速度外，用户必须仔细考虑打印机的打印质量能否满足自己的需求。对于照片打印而言，更高的分辨率意味着更加丰富的色彩层次和更平滑的中间色调过渡，经常需 要1200dpi以上的分辨率才可以实现。
什么是分辨率 DPI？
分辨率反映了扫描仪对图像细节的表达能力，决定了扫描出的图像的清晰程度,是扫描仪的关键指标.一般都使用每英寸有多少个点来衡量 (Dot Per Inch) - DPI，也有使用每英寸的线条数来衡量的 (Line Per Inch) - LPI。 在说明书中，分辨率一般都写成如下形式：300 x 600 DPI 或者 600 x 1200 DPI，前面的因子指光学分辨率，后面的因子指硬件分辨率。其中光学分辨率越高，就意味着可以更清楚地表现出原稿的细微部分。
目前常见的办公用扫描仪的分辨率已经可达 1200×1200、2400 × 2400 或 4800 × 4800，还有插值分辨率可达 9600 DPI 或更高。
分辨率有哪几种？
分辨率可以分为以下三种：
光学分辨率
光学分辨率又叫水平分辨率或 X 轴分辨率，由图像传感器的 CCD 单元个数和扫描幅面决定。假设 CCD 队列由 5000 个 CCD 单元组成，那么，对应 A4 幅宽( 8.3 英寸)，平摊到每英寸的 CCD 个数约为 600 个，也就是 600DPI(5000 除以 8.3 约为 600) 。由此可见，提高扫描仪的分辨率有两个途径：增加图像传感器的 CCD 个数和减小相应的扫描幅面。
由于受到当前传感器制造技术的限制，目前扫描仪厂家的图像传感器上的 CCD 单元最多只能达到 10000 个，所以缩小扫描幅面基本上就成了提高平板扫描仪提高分辨率的唯一途径。对于 8000 个 CCD 单元的传感器而言，如果针对 4 英寸 × 5 英寸这种面积最大的胶片扫描，分辨率可以达到 2000 DPI，完全能够满足胶片扫描的要求。
目前市场上平板扫描仪的光学分辨率都在 1200 DPI 以上，惠普最低端的扫描仪也已经达到这一标准，而高端扫描仪的光学分辨率则已经达到 4800 DPI。
硬件分辨率
硬件分辨率又叫垂直分辨率或 Y 轴分辨率，由扫描仪传动机构即步进电机的精密程度决定，即步进马达每英寸移动的步数。由于步进电机容易控制，大多数厂商制造时取硬件分辨率为光学分辨率的两倍。
插值分辨率
插值分辨率又称最大分辨率或增强分辨率，是利用软件技术在硬件产生的像点之间插入更多的像点而获得的较高的分辨率。软件插值技术在一定程度上能够使扫描图像的质量得到提高。
对于彩色、灰度扫描来说，插值分辨率基本无任何用处，如果厂商的软件不是很好，用高于光学分辨率的插值分辨率扫描时，反而会影响图像质量。
但在扫描黑白图像或放大量较小的原稿时，插值分辨率十分有用。例如将黑白图像用 1200 DPI 的图文输出机输出，用 1200 DPI 的插值分辨率就能得到良好的图像，可以产生平滑的线条，消除部分锯齿影响。
使用多少分辨率扫描的图像可用于打印？
一般家庭和办公室使用的彩色喷墨和激光打印机都是半色调打印机。半色调打印机只能还原用打印机标称分辨率的 1/3 或 1/4 扫描分辨率扫描的图像,所以如果要扫描一幅图片并按原尺寸打印时，只需按照打印机分辨率的 1/4-1/3 来设置扫描分辨率即可。一般来说光学分辨率为 600 DPI 或 1200 DPI 的扫描仪对于一般的办公和家庭用户就已经完全够用了。
为什么扫描的图片在电脑上打开后会感觉很大？
显示器只能显示 72 DPI 或者 96 DPI 的图像，所以当我们以 300 DPI 扫描一张图片并用 Windows 自带的画图/映像/IE浏览器等程序打开时，会感觉图像的尺寸扩大了 3-4 倍。
你让你理解一下像素和分辨率之间的概念，
像素是一单位值，也可以理解为一个点，比如说：
1cmX1cm尺寸的画面里，像素尺寸为28点X28点，在此时它的分辨率是：28像素/厘米（72像素/英寸），意思就是 说，1X1厘米的单位面积里面有28X28=784个点来表示颜色。相同，如果，1X1cm尺寸里的分辨率是50像素/厘米（127像素/英寸），即，这 个1X1cm里面就就50X50=2500个点来表示颜色。因为电脑的显示器表示颜色也是用点来表示，所以说，2500个点所占的面积肯定是比784个点 所占的面积大，所以，在显示器上看，后者的图片比较大。但，打印出来的效果却不同，打印出来的图片是根据实际尺寸来表示，即多少多少厘米来表示，所以说， 在1X1厘米的面积里用2500点表示出来的效果，肯定是比784个点所表示出来的效果会好得多。
由此，得出结论：
1、设置象素大小时，应该设定多大的分辨率才能在网页中清晰地浏览图片？
因为显示器用点表示，所以说，分辨率的事情不用管，只管有多少X多少像素就可以知道图片的大小，（因为分辨率越大，像素尺寸就越大）
2、若打印照片，应该将分辨率设置在多大才能得到高质量的照片？
一般的情况下，打印机出来的效果1X1cm的面积里至少要有118X118=13924（300像素/英寸）个点来表示，才能清晰的表示，当然，要看你的 打印机的精度，如果打印机的精度可以达到800像素/英寸，那么，你设置成800像素/英寸，那效果肯定会更好，但。如果你的打印机的精度达不到300像 素/英寸的精度，即使你在电脑里设置成300像素/英寸的分辨率，打出来的效果肯定最多是打印机的精度。
3、若在电脑中将图片用低分辨率保存，打印时再将分辨率提高，会不会影响照片的打印质量？在电脑中保存图片时应该将分辨率设置为多大
你想想，如果把一张图片分辨率缩小以后，就是说已经把应该用2500个点来表示的图片一下子用784个点来表示，那，在这样的情况下，是不是已经把很多个 点已经损失，丢失掉了，你想想，丢失掉的东西怎么可以还找得回来？反过来，放大的时候就是说，本来用784个点就可以表示的图片，因为他本来的颜色信息只 有784个颜色，用2500个点来表示的时候，就是把1个点（1个色块）分成3个或者更多的来表示，虽然占用的面积是变大了，但是，颜色信息依然还是只有 1种颜色，故，颜色的信息不变，所占面积变大，其实在PS里，所谓的放大（加尺寸也好，加分辨率也）都只是把图片占用的面积变大而已，颜色的信息是无法变 多的。所以呀，缩小后，再放大是不行的。在电脑里保存多少分辨率也是无所谓的，因为，电脑是用点来表示，只管有多少个像素就可以了，不管有多少精度。