【走進(jìn)科學(xué)】想要畫質(zhì)細(xì)膩,認(rèn)準(zhǔn)“視網(wǎng)膜”就對了
市場背景
選購顯示器時,有哪些參數(shù)是我們必須要考慮的?
不管是對于打工人、游戲黨或者電影迷來說,顯示器的“尺寸大小”和“分辨率”一定是所有人都繞不開的關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)于顯示器需要多大、什么分辨率合適的問題,玩家們眾說紛紜。有人說24英寸夠用,還有人說32英寸打游戲才爽,有人說必須“2K”以上才清晰,還有人說“1080P”也夠用,究竟哪種說法才是正確的呢?今天就來科普一下顯示器屏幕尺寸和分辨率的關(guān)系,讓大家能夠選擇到適合自己而且畫質(zhì)清晰的顯示器。
問題描述
經(jīng)常有網(wǎng)友聯(lián)系我們咨詢這類問題:顯示器選多大尺寸比較好?多少分辨率才沒有顆粒感?顯示器PPI是什么?PPI怎么計(jì)算?XX顯示器的推薦使用距離是多遠(yuǎn)......
其實(shí)這些問題都是與顯示器的屏幕尺寸與分辨率直接相關(guān)。

所以今天,真相組將給大家講講顯示器的尺寸與分辨率,系統(tǒng)性地和大家聊聊它們之間的關(guān)系。
分析過程
1、屏幕尺寸怎么得出來的呢?
有人說那不是產(chǎn)品詳情頁會寫出來嗎?
確實(shí)沒錯,但我們還要知道它是怎樣測量出來的。
屏幕尺寸說的是顯示器對角線的長度,量出來顯示器面板的長和寬,再利用勾股定理求出對角線的長度,再通過單位換算,就得出這臺顯示器的屏幕尺寸了。
或者還有更加簡單粗暴的方法——那就是直接測量屏幕對角線的長度。

2、接下來聊聊分辨率
拿一臺屏幕比例16:9的27英寸1080P的顯示器為例,27英寸指的就是屏幕尺寸,1080P則是這臺顯示器的分辨率。

1080P分辨率的含義指的是顯示器物理分辨率為:1920*1080PX(PX為英文Pixel的縮寫,中文翻譯為像素),屏幕橫向分布了1920列像素點(diǎn),縱向分布了1080行像素點(diǎn)。
約定俗成地,2K一般就是指2560*1440PX、4K一般就是指3840*2160PX。
3、PPI又是什么,如何計(jì)算它?
PPI是英文Pixels Per Inch的縮寫,翻譯成中文的意思是(顯示器屏幕)每英寸所擁有的像素?cái)?shù)量,是根據(jù)屏幕尺寸與分辨率,代入特定的計(jì)算公式后計(jì)算得出的結(jié)果,是影響屏幕清晰度的關(guān)鍵指標(biāo)。
需要注意的是,這里的英寸(Inch)并非面積單位,它是一個長度單位,1英寸=2.54厘米。也就是說,PPI計(jì)算的是顯示器對角線上每英寸直線穿過的像素?cái)?shù),而不是每平方英寸的面積中擁有的像素?cái)?shù)。計(jì)算方法如下圖:

那么,27英寸1080P顯示器的PPI是多少呢?
將參數(shù)代入上圖中的計(jì)算公式中,就可以知道這臺27英寸1080P分辨率顯示器的PPI是多少。

所以現(xiàn)在我們就知道了27英寸1080P分辨率顯示器的PPI為82。那么,82PPI的顯示器的畫質(zhì)究竟清不清晰呢?會不會有顆粒感?這里就引入了一個概念,叫“視網(wǎng)膜”級別清晰度。
4、27英寸的顯示器需要多少PPI能達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別?
顯然,屏幕的PPI越高,你看到的畫面就越精細(xì)。
在iPhone4的發(fā)布會中,喬布斯提出了一個概念——視網(wǎng)膜屏幕。他的解釋是“PPI達(dá)到300以上,屏幕在10英寸(25.4厘米)外觀看時,人眼就不會察覺到像素點(diǎn)的存在,屏幕顯示效果就十分細(xì)膩,圖像細(xì)節(jié)也會很豐富,這就是視網(wǎng)膜屏幕?!?/p>
那27英寸1080P的顯示器才82PPI,離300PPI相去甚遠(yuǎn),豈不是滿眼盡是像素點(diǎn)?
其實(shí),手機(jī)的“視網(wǎng)膜”標(biāo)準(zhǔn)和顯示器的“視網(wǎng)膜”標(biāo)準(zhǔn)并不一樣,因?yàn)槭謾C(jī)的使用距離是10英寸(約25厘米),所以要達(dá)到“視網(wǎng)膜級別”的觀看體驗(yàn)需要300PPI,而誰會把臉貼到27英寸的大屏顯示器上看?是否能夠察覺到像素點(diǎn)的存在,除了屏幕的像素?cái)?shù)量之外,與觀看距離也有很大影響。
那么27英寸顯示器要達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別,需要多少PPI才可以呢?
根據(jù)業(yè)內(nèi)人士研究,27英寸屏幕的最佳觀看距離是約70厘米,而使用距離為25厘米的手機(jī)需要300PPI才能稱之為“視網(wǎng)膜”級別。根據(jù)比例關(guān)系:
70/25=300/X
通過計(jì)算得出X≈107
所以,27英寸顯示器在使用距離為70厘米時,要達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別,需要PPI達(dá)到107以上。(精確計(jì)算與比例計(jì)算結(jié)果誤差較小,這里使用比例方法進(jìn)行簡單計(jì)算。)

5、常見規(guī)格的顯示器是多少PPI?要達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別需要多少PPI?
我們都知道,“視網(wǎng)膜”級別與觀看距離有關(guān),而不同尺寸的顯示器,最佳觀看距離也不一樣,所以達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別需要的PPI也不同。
由于顯示器PPI由顯示器分辨率和尺寸這兩個參數(shù)計(jì)算而來,這里就對不同分辨率和尺寸的顯示器進(jìn)行展開討論。我們以泰坦軍團(tuán)常見的產(chǎn)品作為參考,選擇屏幕比例為16:9的顯示器,分別找出1080p、2K、4K分辨率下有幾種屏幕尺寸的顯示器。
1080P分辨率顯示器常見尺寸:21.5英寸、23.8英寸、27英寸
2K分辨率顯示器常見尺寸:23.8、27英寸、31.5英寸
4K分辨率顯示器常見尺寸:27英寸、31.5英寸
(24英寸近似于23.8,32英寸近似于31.5英寸,所以可以近似看作PPI相同)
接下來算出來各個尺寸與分辨率的顯示器的PPI 是多少:

當(dāng)我們把PPI計(jì)算出來后,接下來就要計(jì)算各尺寸下的顯示器達(dá)到視網(wǎng)膜級別屏幕要達(dá)到多少PPI了。
這里需要先得出各個尺寸顯示器的最佳使用距離。
根據(jù)科學(xué)研究,在垂直方向的人眼自然視區(qū)是10°,在范圍內(nèi)觀看顯示器無需轉(zhuǎn)動人的頭部和眼球不動,而顯示器最佳觀看距離與屏幕高度有關(guān)。
通過三角形計(jì)算公式得出最佳觀看距離大約是屏幕高度的2倍左右。所以我們需要顯示器的屏幕高度,而16:9的顯示器對角線、寬、高的比例為18.35756:16:9

我們先把屏幕尺寸進(jìn)行單位換算,把英寸換成厘米。隨后通過比例,就能計(jì)算出顯示器的高度。(單位:厘米)
最佳觀看距離就隨之而出了。有了最佳觀看觀看距離之外,我們就可以知道顯示器達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別屏幕的標(biāo)準(zhǔn)。

再將兩個表格的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,就能夠知道那些尺寸、分辨率的顯示器滿足“視網(wǎng)膜”級別屏幕的標(biāo)準(zhǔn)。
6、那么我們可以直接根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇顯示器嗎?
事情并沒有那么簡單。
隨著屏幕尺寸的增大,最佳視距也在逐漸增大,這意味我們距離顯示器越來越遠(yuǎn),但實(shí)際生活是這樣嗎?
答案是否定的,因?yàn)榇蠖鄶?shù)人的習(xí)慣是把顯示器在放置在電腦桌上,鼠標(biāo)鍵盤則放在顯示器前使用。但是人的手臂長度只有七八十厘米,使用大尺寸顯示器的時候,若要達(dá)到顯示器的最佳觀看距離,那么我們就摸不到鼠標(biāo)鍵盤了。

因此在實(shí)際使用時,不能完全按照最佳觀看距離計(jì)算結(jié)果去判斷。由于顯示器的最佳視距最多只能與胳膊長度保持一致,同時也受到桌面寬度的制約,因此,這里我們以70厘米左右的距離作為顯示器的標(biāo)準(zhǔn)使用距離,這與27英寸顯示器的最佳視距基本保持一致。
所以,27英寸以下可按照先前計(jì)算結(jié)果,27英寸以上顯示器按照107PPI為最終結(jié)果。
7、另一方面,既然PPI越高越清晰,那是不是顯示器的PPI越高越好?
的確,PPI越精細(xì)越好。但我們需要考慮到實(shí)際情況——顯示器分辨率越高,價(jià)格往往越貴,且對主機(jī)的需求消耗越高。
所以,我們在選擇顯示器的時候,并不是PPI越高越好。有的時候,比如玩FPS游戲,過高的PPI反而會帶來不好的使用體驗(yàn)。我們只需購買PPI剛好達(dá)到視網(wǎng)膜屏幕級別的顯示器就能夠保證非常清晰的視覺觀感。
真相組總結(jié)
根據(jù)以上內(nèi)容,我們總結(jié)了達(dá)到“視網(wǎng)膜”級別屏幕PPI的最低標(biāo)準(zhǔn):
1080p分辨率下,21.5英寸的顯示器最符合視網(wǎng)膜級別屏幕的要求。
2K分辨率下,27英寸以下的顯示器符合視網(wǎng)膜級別屏幕的要求。
4K分辨率下,屏幕尺寸在41英寸以下,均符合視網(wǎng)膜級別屏幕的要求,且尺寸越小,成像越細(xì)膩。
到這里各分辨率下符合視網(wǎng)膜級別的尺寸標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出來了,但需要注意的是,這些僅為理論數(shù)據(jù),人與人之間由于使用環(huán)境、坐姿、近視等諸多因素,即使是相同的顯示器,不同的用戶使用感受也不盡相同,用戶需要根據(jù)個人的實(shí)際體驗(yàn)進(jìn)行抉擇。
泰坦軍團(tuán)P28H2V顯示器,擁有28英寸、4K分辨率IPS屏,畫質(zhì)清晰度超越“視網(wǎng)膜”級別標(biāo)準(zhǔn),適合對畫面細(xì)膩度有較高要求的玩家選擇。
