分辨率

分辨率（英文：resolution）又称解析度、解像度，用于描述图像、视频或电子设备的显示或输出质量的参数。在数字图像处理中，分辨率通常以每英寸的像素数（PPI）表示。高分辨率图像通常具有更高的像素密度，可以在打印或显示时提供更清晰和更详细的图像。在显示设备中，分辨率通常用于描述显示设备的像素密度和精度，例如Retina显示屏或4K显示屏等。这些设备通常具有更高的分辨率和更清晰的图像质量，可以提供更好的用户体验。总的来说，分辨率是衡量表示图像的清晰度或详细程度，以及显示设备的像素密度或精度。

像素（pixel）是图像显示的基本单位，被视为图像最小的完整采样，是有颜色的小方块。图像就是由若干个小方块组成的。它们有各自的颜色和位置，因此小方块越多，也就是像素越多，那么图像也就越清晰，但图像的大小也就越大。将位图图像放大到足够大时，就可以看到组成图像的一个个像素。像素作为单位使用时，其符号为px。像素本身是没有实际尺寸的，它依赖于输出（呈现）它的硬件设备。只有当像素向指定的设备（如显示器、打印机）输出时，才具有物理量的长宽、面积等。

GIF、JPEG、PNG和WebP图像的一个共同点是，它们都是位图（也叫作光栅）图像。当你放大位图时，你可以看到它像是由很多像素（小的单色方格）镶嵌而成的。这与矢量图不同，矢量图由光滑的线和填充区域组成并基于数学公式运算。

位图和矢量图

图像分辨率指图像中存储的信息量，是每英寸图像内有多少个像素点。图像的分辨率越高，则每英寸包含的像素点就越多、越密，图像的颜色过渡就越平滑。同时图像的分辨率和图像的大小有着不可分割的关系，图像的分辨率越高，所包含的像素点就越多，则图像的信息量也就越大，文件的容量也就越大。例如，一幅尺寸为1 inch×1 inch（1 inch = 2.54 cm）的图像，如果分辨率为72 PPI，那么这幅图像就包含5184个像素（72×72=5184）；如果分辨率为300 PPI，那么这幅图像就包含90000个像素（300×300=90000）。相同尺寸的图像，分辨率越高，画面内容就越精细。如果图像用于计算机和网页中，使用72像素即可；但如果用于印刷，则分辨率应设为300像素或300像素以上，否则图像会像素化。

左图和右图分别为分辨率72 PPI和300 PPI时的显示效果

屏幕（显示）分辨率是确定计算机屏幕上显示多少信息的设置，以水平和垂直像素来衡量。

屏幕分辨率

屏幕分辨率为1024×768，是指每一条水平线上包含1024个像素点，每一屏上共有768条线，即扫描列数为1024列，行数为768行。分辨率不仅与显示尺寸有关，还受显像管点距、视频带宽等因素的影响。其中，它和刷新频率的关系比较密切，严格地说，只有当刷新频率为“无闪烁刷新频率”，显示器能达到最高多少分辨率，才能称这个显示器的最高分辨率为多少。

扫描分辨率（SPI）是指扫描时，每英寸扫描的像素点数。它的表示方式是用垂直分辨率和水平分辨率相乘表示。如某款产品的登器率标识为600 × 1200 DPI，就表示它可以将扫描对象每平方英寸的内容表示呈水平方向600点、垂直方向1200点，两者相乘共720 000个点。扫描分辨率将影响所生成的图像文件的质量和使用性能，它决定图像将以何种方式显示或打印。

网屏分辨率（LPI），印刷图像加网线数是指印刷品在水平或垂直方向上每英寸的网线数，即挂网网线数。称为网线数是因为最早的印刷品网点有线状的。挂网线数的单位是line/inch（线/英寸），简称LPI。图像分辨率与印刷分辨率（加网线数）既有联系又有区别：图像分辨率要高于印刷分辨率，一般是2×2个以上的像素生成1个网点，即LPI是DPI的1/2左右。设备分辨率DPI与印刷分辨率LPI（加网线数）的关系是：对于图像输出设备来说，一般是由10×10个以上的激光点构成1个网点，即DPI必须大于LPI的10~20倍以上。

角分辨率指取向图相邻两点之间可分辨的最小取向差，它决定了小角度晶界能否被探测到以及取向的判定精度，一般取决于花样的质量和标定方法。对于通常的设备，限制像素合并、采集高质量的菊池花样，可以得到的角分辨率为0.1°甚至更小。

空间分辨率，也称作侧向分辨率。物理分辨率是分辨大角度晶界两侧不同菊池花样的最小距离，如下图所示。假设大角度晶界两端的相邻两种取向的花样分别为A和B，如果花样A或B恰好没有明显地来自隔壁取向的信号贡献，那么这个距离就是物理分辨率的最小距离。

空间分辨率的示意

物理分辨率取决于信号产生区的大小，信号产生区是材料性质（如原子序数和密度）以及实验参数（如样品厚度、倾斜角度和加速电压）的函数。在体材料中，同条件下重元素样品的信号产生区小，且其背散射电子产额高、能量分布窄，所以在花样质量和物理分辨率上优于轻元素样品。

位分辨率用来衡量每个像素存储信息的位数，又称位深。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。有时也将位分辨率称为颜色深度。所谓“位”，实际上是指“2”的二次方数，8位即是2的8次方，也就是8个2相乘，等于256。所以，一幅8位色彩深度的图像，所能表现的色彩等级是256级。

PPI（Pixels Per Inch），即每英寸像素取值，更确切的说法应该是像素密度，也就是衡量单位物理面积内拥有像素值的情况。在1英寸( inch）单位内面积内拥有的像素越多，密度越大，PPI值就越高。更高的PPI意味着在同一实际尺寸的物理屏幕上能容纳更多的像素，能够展现更多的画面细节，也就意味着更平滑的画面。PPI计算公式如下：

其中屏幕宽度和高度的单位为px，对角线长度的单位为inch。在Photoshop中，图像像素被直接转换成显示器像素，当图像分辨率高于屏幕分辨率时，屏幕中显示出的图像会比实际尺寸大。在Web上图像最终显示的大小取决于显示图像的屏幕的分辨率。

DPI全称是dots per inch，即每英寸的点数，在显示器上就是每英寸的像素数。对于屏幕显示、数码冲印、写真等输出方式，图像的分辨率PPI要等于相应输出设备的分辨率DPI。如果是印刷输出，则图像的分辨率要设置为印刷分辨率的1.5~2倍。

灰度分辨率可以用来表征图像量化精度。灰度分辨率是图像可辨别的最小灰度变化，量化等级越多，灰度层次越丰富，灰度分辨率越高，图像的质量也越好；量化等级越少，灰度层次欠丰富，灰度分辨率越低，图像会出现伪轮廓分层的现象，降低了图像的质量。灰度分辨率通常根据用于存储每个像素点所需要的二进制位数来确定，因此灰度分辨率通常是1bit、2bit、4bit、8bit、16bit等。

在数字图像中，其灰度值只在整数位置(z，y)被定义，即规定所有的像素值都位于栅格整数坐标处，而通过几何变换后的灰度值往往会出现在原始图像中相邻像素值的点之间。为此，需要通过插值运算来获得变换后不在采样点上的像素的灰度值。

因为点阵图的每个像素的色彩是通过红、绿、蓝三个单色的不同组合形成的，每个单色的亮度变化会导致像素最终颜色的变化，因此，每个像素的色彩变化范围是由每个单色的亮度可变范围决定的。要是每个单色只有黑和白两种变化(称为一位色深或位深)，那么红、绿、蓝的组合就有8种可能(2×2×2=8)。要是每个单色有二位色深，即四种亮度变化(在黑和白之间另有两级灰阶64和128亮度值)，那么这个像素的色彩就有64种可能(4×4x4 =64)。不过一般一个像素的色深都是以三个单色色深的和来表示的。所以，所谓的“真实色”或“全彩色”，就是24位的，即每个单色有8位色深、有256级亮度变化(这也就是一般每个单色都以0~255数字表示亮度值的原因)。这样，红、绿、蓝三个频道的综合可变性就成了16777216 (256 ×256×256 = 16777216)。色深不但决定图片能显示的颜色，它还是图片文件尺寸的决定性因素之一。图片的文件尺寸是长、宽像素的积乘以色深得出的。同样一个1000 × 1000像素的图片，在一位色深不压缩时是100万个比特，即125000字节(8个比特为1个字节)，而色深是8位时，文件尺寸就成了800万个比特，即100万个字节了。所以，在同等条件下，色深越大，文件尺寸就越大。

显示分辨率代码表

分辨率使用于各种不同的场合，而每个场合都有各自特定的含义，极易被混用。不同场合分辨率主要有图像分辨率、扫描分辨率、网屏分辨率、设备分辨率。像素单位PPI和DPI经常会出现混用现象，从技术角度说，“像素”（p）只存在于计算机显示领域，而“点”（d）只出现于打印或印刷领域。

常用设备的输出分辨率

同时，分辨率的设置是决定输出品质的重要因素，分辨率越高，图像越清晰，图像文件也就越大，同时，处理的时间也就越长，对设备的要求就越高。但并不是所有的图像分辨率越高越好，图像要使用何种大小的分辨率，应视图像的用途而定，不同用途的图像需要设置不同的分辨率。

对于PC机显示而言。分辨率又分为屏幕分辨率，图像分辨率和像素分辨率。屏幕分辨率是指在特定的显示模式下，以纵、横像素表示的计算机屏幕图像区，其一般用横像素值×纵像素值来表示。图像分辨率是指以纵，横像素表示的数据图像的尺寸。图像分辨率与屏幕分辨率同，如可以在屏幕分辨率为640×480的屏幕上显示图像分辨率为320×200的图像。只有当两者一样时，图像才充满整个屏幕。像素分辨率是在不同图形显示模式或计算机硬件间移动图像的一个因子，即一个像素的高度与宽度的比率。

电光显示器分辨率（resolu-tion of electro-optical display）分辨率就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多。可以把整个图像想象成一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。液晶显示器（LCD）和传统的阴极射线管（CRT）显示器，分辨率都是重要的参数之一。分辨率是指单位面积显示像素的数量。LCD的物理分辨率是固定不变的，对于CRT显示器而言，只要调整电子束的偏转电压，就可以改变不同的分辨率。但是在LCD里面实现起来就复杂得多了，必须要通过运算来模拟出显示效果，实际上的分辨率是没有改变的。并不是所有的像素同时放大，因此存在着缩放误差。若LCD使用在非标准分辨率，文本显示效果就会变差，文字的边缘就会被虚化。LCD的最佳分辨率，又称最大分辨率，在该分辨率下，LCD才能显现最佳影像。LCD呈现分辨率较低的显示模式时，有两种方式进行显示。①居中显示：如在扩展图形阵列（XGA）1024×768的屏幕上显示超级视频图形阵列（SVGA）800×600的画面时，只有屏幕居中的800×600个像素被呈现出来，其他没有被呈现出来的像素则维持黑暗。目前该方法较少采用。②扩展显示：在显示低于最佳分辨率的画面时，各像素点通过差动算法扩充到相邻像素点显示，从而使整个画面被充满。这样也使画面失去原来的清晰度和真实的色彩。目前15英寸LCD的最佳分辨率为1024×768，17~19英寸的最佳分辨率通常为1280×1024，更大尺寸拥有更大的最佳分辨率。作用功能一般情况下，分辨越高，屏幕显示效果越好。但是人眼分辨能力具有识别阈限，高于这个阈限，清晰度就不会随着分辨率增高而提高。在低分辨率下更容易产生视觉疲劳。一般要达到较好的视觉绩效，显示分辨率应至少达到90DPI。

手机的规格中会有“屏幕像素密度”这个参数。如果两种手机的屏幕分辨率相同，但是某一型号的尺寸稍小，屏幕像素密度高，其显示效果更精细一些。

手机的屏幕规格比较

分辨率表征了摄像管的分辨本领，是描述一切成像器件空间特性的重要指标。电视系统图像的清晰程度实际上是像质的一个综合性指标，它与摄像管，讯道、显示器件的分辨能力相关。在测试时，必须保证讯道，显示器件的分辨能力和带宽尽可能大。分辨率与物体的亮度、对比，视角等因素有关。测试时要给出足够亮度、对比为（黑白相间条纹）的标准条纹，在标准测试条件下，摄像系统能分辨出最高空间频率即空间分辨率。由于电视系统采用扫描方式，故分辨率在垂直和水平方向上是不同的，因而分为垂直分辨率和水平分辨率。视频图像格式是按视频采集设备的采集分辨率来进行分类的。1）CIF标准化图像格式CIF是常用的标准化图像格式。在H.323协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率CIF的像素为352×288。

CIF图像格式的参数说明

2）D系列日本的D端子采用了类似计算机的多针D型插接头，用来直接传输数字图像信号，根据传输数字信号的规格不同，D端子已经形成了一个系列的型号，如D1、D2、D3、D4、D5等，系列序号越高，传输数据的规格越高。

D系列图像格式

触摸屏分辨率是触摸激活点的数目或两个相邻触摸坐标间的物理空间距离。当考虑触摸系统的分辨率时，要注意触摸系统的实际应用。在一些应用领域如控制面板、公共访问或基于计算机的训练不需要非常高的分辨率，一些应用如签名确认则需要非常高的分辨率。

在实际应用中，投影机的分辨率可分为两种，即物理分辨率和适应分辨率。物理分辨率也称为标准分辨率或真实分辨率，它由投影机成像器件的分辨率决定。与物理分辨率对应的是适应分辨率，它由投影机的硬，软件决定。在投影机说明书中，适应分辨率通常用支持分辨率范围来表示。投影机物理分辨率只有一个，而适应分辨率有多个。决定图像清晰程度的是投影机的物理分辨率，决定投影机的适用范围的是适应分辨率。投影机的分辨率还有两种常见的表示方式，即电视线（TV线）方式和像素方式。以电视线表示分辨率，主要是为了匹配接入投影机的电视信号而提供的。两种分辨率的表示由投影机显示格式体现。

数码相机分辨率的高低决定了所拍摄的影像最终能够打印出高质量画面的大小，或在计算机显示器上所能够显示画面的大小。数码相机分辨率的高低，取决于相机中成像器件CCD（Charge Coupled Devicc：电荷耦合器件）芯片上像素的多少，它是数码相机最重要的性能指标，分辨率越高，数码相机的成像效果越好。

光刻工艺中使用的波长范围内的分辨率，光学上称为瑞利（Rayleigh）公式。为了提高分辨率，缩短曝光波长以及提高镜头系统的NA是必要的。其他方面，降低k系数也很重要，k系数是源于光刻工艺的参数，从光刻胶开始，在周围参数的共同作用下，可以使其变小。

打印设备的类型很多，原理也不一样，有喷墨打印、激光打印、热敏打印、热升华打印等，比如说，热升华照片打印机分辨率只有300 DPI，但是打印效果看起来比2400 DPI的彩喷还要好。受普通打印纸质量的影响，打印分辨率越高有时反而会起到适得其反的作用，比如600 × 600 DPI以上的图像，在普通纸上按照更高打印精度（如：4800×1200 DPI）的打印是没有意义的。例如现在的HP喷墨打印机最高分辨率是4800 × 1200 DPI，这意味着在纸张的X方向（横向）上，每一英寸长度理论上可以放置4800个墨点。如果此时使用普通纸张，对墨水的吸收过于饱和，墨水连成一片，反而使图像印刷质量下降。所以打印分辨率用“理论”点数来描述，是指打印机能够达到的能力极限，但是实现起来需要依靠纸张的配合，如果采用专用纸张，便可达到更好的效果，在每英寸上放置更多的独立墨点，如果使用纸张不能支持选定的最高分辨率，就会出现相邻的墨点交融连成一片的情况，从而影响打印效果。

不同媒介要求不同的印刷分辨率，例如普通报纸大约为85 LPI，彩色杂志大约为150 LPI，美术画册、精美的艺术书籍则可能用到300 LPI，相应的报纸、色彩杂志、美术画册和精美画册中图像的分辨率就要设置为170 PPI、300 PPI、600 PPI。在扫描图像用于印刷时，也需要根据印刷的精度要求确定扫描分辨率。

扫描仪本身有一个分辨率指标，这个扫描仪本身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点数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（由硬件和软件所生成的）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（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。有的扫描仪广告标明分辨率是9600 DPI，这只是通过软件插值得到的最大分辨率，并不是扫描仪真正光学分辨率。在使用扫描仪的时候，其扫描分辨率的设置与扫描图片的用途有密切的关系。例如，要扫描一张5寸的老照片，如果想扫描以后重新数码冲印5寸照片（数码冲印需要的图像分辨率是300 PPI），要设置300 DPl的扫描分辨率。如果想冲印10寸照片，即尺寸变为原来的2倍，则要设置600 DPl的扫描分辨率。所以扫描仪分辨率的选择公式为：扫描分辨率=放大倍数N×图像输出所需要的分辨率。如果想扫描图片制作课件，且比原图放大一倍，因为制作课件是基于显示器的输出，显示器的分辨率是96 DPI，所以，扫描分辨率是2×96=192 DPI。通常在扫描的时候可以采用稍大一点的分辨率，建议最低为300 PPI，得到数字图像以后可以采用Photoshop等软件调整大小。当然也不能太大，扫描分辨率设置的数值越大，则扫描速度越慢，占用的存储空间也越多。

望远镜中刚好能够分辨开的物镜像方焦平面上两点的最小距离称为望远镜的分器率。

显微镜存在光阑，由于光的衍射效应，一个物点在像面上形成的应该是圆孔的衍射斑。根据瑞利判据，这时光学系统只能够分辨物面上一定大小的物体，即显微镜存在一定的分辨率。显微镜对于一定波长光线的分辨率，在像差校正良好时，完全由物镜的数值孔径所决定，数值孔径越大，分辨率越高。这就是在实际应用中，总希望显微镜要有尽可能大的数值孔径的原因。当显微镜的物方介质为空气时，物镜可能具有的最大数值孔径为1，一般只能达到0.9左右。而当在物体与物镜第一片之间浸以液体，例如浸以n=1.5～1.6甚至1.7的油或其它高折射率的液体时，数值孔径可达1.5～1.6。通常在显微镜的物镜上刻有表示数值孔径的数字。例如物镜上刻有N.A.0.65字样，即表示该物镜的数值孔径为0.65。

扫描电镜成像涉及空间分辨率，EDS涉及能量分辨率（能量分辨率，不属于本词条范围）和空间分辨率，而EBSD主要涉及角分辨率和空间分辨率。相对于透射电镜中的衍射技术，扫描电镜中的EBSD具有较高的角分辨率，通常可以优于1°。高角分辨率EBSD（有时缩写为HR-EBSD）精度约为0.01°，它在材料科学应用有两个主要优点：准确地评估晶体缺陷的取向差；测量与弹性应变有关的晶格畸变。EBSD的角分辨率与衍射图的质量和清晰度有关。除了设置率为0.1°甚至更小。EBSD的角分辨率与衍射图的质量和清晰度有关。除了设置加速电压外，还可以通过控制束电流和采集时间来优化，如设置更大的束流和更长的采集时间。但是，更大的束流降低了空间分辨率，而更长的采集时间则降低了数据采集速率。一些商用型号的EBSD可以分成追求速度的高速型和追求角度分辨率的高分辨型。后者探测器具有更大的像素尺寸，并且非常适合对花样质量要求较高的应用。EBSD的空间分辨率从判定方法上分为物理分辨率和有效分辨率。

如果把与对地观测平台相关的效能指标加以分离（如地面覆盖能力），单独考虑遥感系统的性能指标，往往可以从一组分辨率的数值对其进行描述和刻画。分别从几何和物理属性出发，这样的一组分辨率指标大体上可归结为空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和姿态分辨率。通过分辨率指标概要地、简洁地描绘出空间遥感系统的能力，甚至简化地论述对地观测系统的综合能力，已经成为学界和业界习惯性采用的简便方法。

鼠标的分辨率也叫光感应度，即鼠标移动一英寸能检测的点数，它是衡量鼠标移动精确度的指标。分辨率越高，鼠标的性能越好。一般的鼠标分辨率多为400DPI～1000DPI，1000DPI以上属于高分辨率鼠标。

红外分辨率指的是热成像仪的探测器像素，与可见光类似，像素越高画面越清晰越细腻，同时获取的温度数据越多。

眼睛能分辨开两个很靠近的点的能力，称为眼睛的分辨率。刚刚能分辨开的两点对眼睛物方节点所张的角度，称为角分辨率。角分辨率值越小，眼睛的分辨本领越高。由于光的衍射，一个物点经过眼睛在网膜上形成的不是一个点，而是一个光斑，即爱里斑。只有在物空间两个物点距离足够远，其两个爱里斑分别落在两个不同的视神经细胞上，两个物点才能够分辨开。所以，眼睛的角分辨率的大小由两个主要因素决定，即网膜上爱里斑的大小和视神经细胞的大小。人眼的视角分辨率为60"，如果远距离两目标对人眼的张角小于60"，它们的像不能落在网膜相邻的细胞上，就不能分清是一个点还是两个点。

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