像素和分辨率怎么理解区分?

一、像素

形成图像的最小单位叫做像素。当把一个图像放大数倍，就会看到一格格颗粒状的色块。如「图1」所示，这一颗一颗方形的东西，就叫像素。

可以把像素点想象成一个个纯色灯泡，无数个不同颜色的灯泡按照一定规律排列，当我们人站在远处，把所有灯泡尽收眼底时，就能看到这些灯泡整体呈现出来的画面。

拿LED屏幕举例，当我们距离LED屏幕很近的时候，我们只能看到一个个单个灯泡「图2」，站远时才能看出来它显示的是什么画面「图3」。这一个个灯泡，就相当于一个个像素点，集体拼凑出一张完整图像。

图像就是由多个不同颜色的像素集合而成的，像素就是形成图像的最小单位元素。

像素本身的形状是任意的，并无固定形式。它依赖显卡、显示屏这类物理设备来显示。世界上有各种各样的显示器，像素的形状也可以是各种各样。

由于绝大多数机器的光感器形状都是矩形，所以在我们常见的像素形状中，矩形比较多，最常见的是长宽比例为1:1的方形，也有其他长宽比不同的形状，如「图4」所示：

注意，我们在描述像素的时候，只能描述出它的长宽比例、密度或者形状（比如方形、圆形）但我们无法描述它的大小，因为像素是虚拟的，它可大可小。它呈现在我们眼前的样子，是由显示它的物理设备来决定的。比如，有些显示器屏幕的像素点是圆形，有些又是方形，还有不规则多边形，如「图5」所示；又比如，手机屏幕里的像素点的大小，肯定远远小于街上随处可见的LED灯牌上的像素点的大小。

二、分辨率

像素的密度，决定图像的清晰度，像素密度就是分辨率，它有时也被称为解析度。根据描述对象的不同，分辨率也可以细分为PPI、DPI、屏幕分辨率、操作系统分辨率等等，“分辨率”是这些描述像素密度的名词的统称。

由于分辨率细分下来有好几种，作为设计师，主要了解PPI和DPI就可以了。在不考虑打印的情况下，只需要关注图片的PPI就行，如果作品需要印刷出来，那才需要考虑DPI。

三、PPI

PPI全称为pixels per inch，表示每英寸线段长度上有多少个像素点。

这公式乍看复杂，实际上就是根据勾股定理，先求出对角线上总共有多少个像素点，再拿这个数除以对角线的长度。PPI=对角线像素总数÷对角线长度

注意：这里说的「对角线像素总数」并非指实际上图像或屏幕对角线上有多少像素。在此公式中，它只代表了对角线上的像素数量，只是数学意义上的一个值，方便用于计算而已。

在同等尺寸的情况下，PPI数值越高，图像就越细致清晰。比如，长宽都为1英寸的图片，当PPI数值为5、10、20、40时，画面清晰度如下图：

不过，这并不意味着PPI可以完全决定清晰度。一个图像若想高清且细节丰富，除了确保PPI数值较高以外，像素尺寸（图像的像素总数）必须足够大。

比如“10×10px，20 ppi”的图像看着肯定就不如“40×40px，5 ppi”的细节多，因为前者像素总数不如后者多，那么前者在细节表达方面肯定就不如后者。以下是两张图片在同一个屏幕中呈现的效果（图中的绿色网格代表屏幕分辨率，每个格子都代表了一个像素点）

从上图可以直观看出“10×10px，20 ppi”的图像比“40×40px，5 ppi”的图像尺寸小很多，而且在这组对比图中，20 ppi的还不如5 ppi的清晰，这是为什么呢？

前面有说过PPI的计算方式，是由每英寸线段长度上有多少个像素点决定的。以20×20px的图像为例（图中的蓝色的对角线代表每英寸线段长度上有多少个像素点，即PPI）

当PPI=5时，即每英寸的对角线上横跨了5个像素，那这张图的实际尺寸是4英寸；

当PPI=10时，即每英寸的对角线上横跨了10个像素，那这张图的实际尺寸是2英寸。

像「图6」那种情况，在PPI=20时，10×10px的图像尺寸只有0.25英寸，实际携带的像素点只有100px，在描述细节方面自然是不如含有1600px的图像「图7」，所以“10×10px，20 ppi”的图像就算拥有比“40×40px，5 ppi”的图像更高的PPI也没用。

由此可知，一个图像的清晰度，最关键的决定因素是像素尺寸，自身包含的像素总数越多，细节就越多，画面就越清晰。只有在确保像素尺寸足够大的情况下，采用高数值的PPI才有意义。

一般图像PPI的取值常见72、96、180或300，设计类软件和很多数码设备的默认选项是72 ppi，windows系统采用96 ppi；如果图像需要用于印刷，采用300 ppi比较多。

既然PPI数值越高，画面细节就越清晰。那为什么不采用更高的PPI，而常用72呢？

由于人眼的识别能力是有限的，我们肉眼看到的72 ppi和300 ppi的画面是几乎没有区别的（字体大小除外）。拿两张图举例：

在像素尺寸相同、屏幕显示比例都为100%的情况下，72 ppi的图片和300 ppi的图片在PS中呈现的大小、清晰度都是一样的。别以为放大看就会不同，不，放大看一样没区别。因为显示器的像素密度是固定的，对于屏幕显示的图像而言，图像清晰度由像素尺寸定义。「图8」中展示的图像像素尺寸都是500×500px，所以看起来大小和清晰度都没区别。

所以，如果你所处理的图片仅用于屏幕显示（不涉及印刷）那你设置的画布尺寸是多少像素，就还是多少。而 PPI 的值只会存储在图像的附加信息中，仅仅只用于参考。PPI高了还会加大图片的内存，会占用更多存储空间。所以如果不考虑印刷的话，就不建议设置太高的PPI。

如果你所处理的图片需要用于印刷，那么分辨率则相当重要，PPI与DPI在印刷环节会有个转换作用。这个后面说。

综上所述，对于仅用于屏幕显示，不需要印刷的图像而言，PPI不太重要，数值不用设置太高，只要能满足肉眼可看到的精细度就可以了。至于为什么默认PPI常见72，而非其他数值呢？

主要因为在几乎所有的电脑软件中，字体的字号得到了全球化的统一。在72 ppi下，1pt ≈ 1px（pt是表示字体大小的单位，px是像素）也就是说30pt的文字，其字框高度就是30px；而在300 ppi下，30 pt 的文字字框高度是125 px。为了屏幕设计的方便性，采用72 ppi更能够直观地控制文字的像素尺寸。

四、屏幕分辨率

既然前面讲到显示器，这里顺带提另一个概念——屏幕分辨率（常常被简称为分辨率）

屏幕分辨率跟PPI又不太一样，屏幕分辨率通常只用X×Y表示。如，某电脑屏幕分辨率是1920×1440，数码相机分辨率是3004×2000等等。这个指的是整个屏幕内所包含的像素总数，也就是像素尺寸，手机的分辨率也常用X×Y表示。

相同的图片在不同分辨率的屏幕上观看，大小会有明显变化。比如，当像素尺寸为40×40px的图像，放在两种不同分辨率的屏幕上观看，效果如下图：

从上图可看出，在分辨率更高的屏幕里，因为像素密度更高，所以像素颗粒看起来会小很多，会让图片看起来视觉上要小些。（注意，屏幕分辨率只决定视觉看上去的效果，不会改变图像本身的参数）

既然都是分辨率，为什么屏幕的分辨率不以PPI数值表示，而是以像素尺寸表示呢？

其主要原因是因为，当图像并不涉及印刷时，PPI不能完全决定图像清晰度，主要还是由图像的总体像素数量的多寡来决定。要表达屏幕清晰度的时候，比起强调PPI，直接表达出像素总数要更能判断屏幕自身的分辨率。这知识点前面已经讲得很清楚，就不赘述了。

总之，在不涉及印刷的时候，不怎么重视PPI。可当我们需要把图像印制出来的时候，PPI就非常重要了！要想把像素尺寸转换为实际尺寸，就必须使用PPI作为转换媒介，来实现虚拟向现实的跨越。PPI决定每英寸的图像中含有多少个像素，也就自然定位了图像印刷出来的实际尺寸。提到印刷，就不得不提到DPI。

五、DPI

DPI全称为dots per inch，表示每英寸线段长度上有多少个点（通常指印刷的网点数）

从技术角度说，PPI是数字领域所特有的，只存在于电子显示领域，而DPI是只出现在印刷领域。打印机打印东西，靠的是将油墨点在不同位置上来实现成像。打印机的DPI越高，表示打印的墨点越小，打印出的画面呈现的细腻度也就越高。

其实，只要理解了PPI，就能理解DPI。

DPI的计算方式与PPI一样：在同一单位长度（对角线）内，DPI数值高的话，就会用更多的点来表示，打印出来的图像就更精细清晰，反之亦然。

DPI又可细分为水平分辨率和垂直分辨率。顾名思义，就是横向的网点密度跟纵向的网点密度。有些图片在印刷时，其横向的网点密度跟纵向的是不一样的，所以需要特别标注清楚。由于这属于印刷范畴，而印刷是个很大的话题，三言两语说不清，在这里就不延伸讲了，以后若有机会讲到包装印刷时，再细说。

当一张图像以像素表示时，我们需要指定其分辨率（PPI/DPI），才能将图片的“像素尺寸（虚拟的，非实体的）”与现实中的“印刷尺寸（打印出来的，有实实在在的物理尺寸）”之间相互转换。

当电脑里的图片从打印机打印出来的时候，图片PPI和打印机DPI之间，会有一个翻译，如下图：

在印刷图像时，要想输出清晰的图像，除提高 dpi 值外，还应注意图像采集时的 ppi 值。我们应该如何选择它们各自的分辨率呢?

目前认为 PPI/PDI=1.5～2.0 时输出的图像品质最高，即当PPI为100时，DPI取值150或200。

由于在采集图像和输出图像过程中，用总体像素数量低的图像、或用较低PPI采集的图像、又或者选择了较低DPI输出的图像，有可能会因部分光点的丢失而粗糙不清晰。如下图：

又由于在采集图像和输出图像过程中，过分追求高DPI会使图像因过分填充光点而失真，如下图：

同时，还由于文件大小与图像分辨率的平方呈正比（如将图像分辨率增加1倍 ,则文件大小会增大为原来的4倍）故增加 PPI/DPI 还会使图像采集和输出的时间延长。举个例子，假设在使用300pdi打印时，速度是1分钟一张；那么同样一张图在使用600 pdi打印时，速度会变成4分钟才能打印好。

其实在数值换算这方面不必深究，如果你想把图片打印出来，又不想去理解那么多理论，那么直接在电脑图像软件里把PPI设置成300就行了。然后使用打印机默认数值、或把打印机的dpi调整成最佳档去打印。如果不是自己打印，交给印刷厂就更省心，你只需要控制好源文件这边的PPI数值，设定成300就行。

补充说明：以前DPI原是印刷上的记量单位，但现在大多数的人已将数码影像的像素密度用DPI表示。其实数码影像的像素密度用PPI来表示才正确，因为pixels（像素点）只存在于计算机显示领域，而dots（油墨点）只出现于打印或印刷领域。现在出现的混用情况，纯属不明其含义之人闹出来的乌龙。这乌龙闹得还不是一般大，甚至有些大型图片素材网站也开始把PPI和DPI混用，很多UI设计师、程序员们在工作时也以DPI表示分辨率。不过这都不重要，只要说的人彼此都理解自己说DPI时指代的是什么，不会影响到工作就OK。

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