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.
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.
Плотность пикселей и расстояние просмотра
Максимально возможная плотность пикселей — не всегда лучшее или даже необходимое решение. Если вы ищете игровой монитор , высокая плотность пикселей требует высокого разрешения экрана, что, в свою очередь, требует большей вычислительной мощности и, следовательно, влияет на частоту кадров.
Кроме того, некоторые приложения плохо масштабируются. Например, если у вас 27- дюймовый монитор 4K (163 PPI), вы можете найти 150% масштабирование как идеальное для вас, тогда как некоторые приложения масштабируются только до 100% и 200%.
Это оставит вас либо слишком маленькими, либо слишком большими в этом приложении. К счастью, с тех пор, как на рынке впервые появились дисплеи с высоким разрешением, в большинстве приложений улучшена поддержка масштабирования.
Обратите внимание, что на определенном расстоянии просмотра человеческий глаз не может отличить пиксели друг от друга. Насколько далеко вам нужно находиться от экрана, чтобы не распознавать пиксели, зависит от плотности пикселей дисплея. Apple зарегистрировала это идеальное соотношение расстояния просмотра и плотности пикселей как «Retina».
Итак, если у вас 24-дюймовый монитор 1080p с плотностью пикселей примерно 92 пикселя на дюйм, вам нужно будет находиться на расстоянии 37 дюймов (94 см) от экрана; на таком расстоянии ваши глаза не смогут различать пиксели на мониторе.
Другими словами, при расстоянии просмотра 37 дюймов (или больше) 24-дюймовый монитор 1080p — это Retina. Если у вас 27-дюймовый монитор с разрешением 1080p, вам необходимо находиться на расстоянии 42 дюйма (107 см) от экрана и так далее.
Вы можете посетить этот веб-сайт и рассчитать, на каком расстоянии определенный размер/разрешение экрана становится сетчаткой, или проверить таблицу ниже, которая состоит из наиболее распространенных комбинаций размера/разрешения монитора и соответствующего оптимального расстояния просмотра.
| Размер экрана | Разрешение экрана | Плотность пикселей | Оптимальное расстояние просмотра |
| 24″ | 1920×1080 | 92 PPI | 37″ (94cm) |
| 24″ | 2560×1440 | 122 PPI | 28″ (71cm) |
| 24″ | 3840×2160 | 184 PPI | 19″ (48cm) |
| 27″ | 1920×1080 | 82 PPI | 42″ (107cm) |
| 27″ | 2560×1440 | 109 PPI | 32″ (81cm) |
| 27″ | 3840×2160 | 163 PPI | 21″ (53cm) |
| 32″ | 1920×1080 | 70 PPI | 49″ (124cm) |
| 32″ | 2560×1440 | 93 PPI | 37″ (94cm) |
| 32″ | 3840×2160 | 140 PPI | 25″ (64cm) |
| 29″ UltraWide | 2560×1080 | 96 PPI | 36″ (91cm) |
| 34″ UltraWide | 2560×1080 | 82 PPI | 42″ (107cm) |
| 34″ UltraWide | 3440×1440 | 110 PPI | 31″ (79cm) |
| 38″ UltraWide | 3840×1600 | 111 PPI | 31″ (79cm) |
| 43″ | 3840×2160 | 104 PPI | 33″ (84cm) |
Для наилучшего просмотра мы рекомендуем дисплеи с плотностью пикселей, близкой к 110 PPI. При таком соотношении пикселей на дюйм вы получаете много места на экране и четкие детали без необходимости масштабирования.
Конечно, если вам нужно лучшее качество изображения, стремитесь к более высокой плотности пикселей. Мы не советуем приобретать монитор с плотностью пикселей ниже ~ 90 PPI, если нет другой альтернативы.
Что касается телевизоров, то в этой статье вы можете увидеть, как сравниваются разрешения 1080p и 4K с точки зрения расстояния просмотра и плотности пикселей.
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.
Как рассчитать PPI
Чтобы самому посчитать значение PPI любого экрана, вам нужно знать разрешение по ширине и высоте, а также диагональ экрана в дюймах.
Полная формула расчета PPI выглядит так: необходимо извлечь квадратный корень от суммы квадратов количества пикселей по высоте и ширине, и после разделить полученный результат на диагональ экрана в дюймах. То есть формула будет такая:
- Ремень автомат – что это такое и где его купить
- Mi Drop – что это такое и как этим пользоваться
- Что такое фурминатор — зачем он нужен и как его выбрать
- «Как новый» айфон — что это и стоит ли его покупать
Посчитаем на примере iPhone 7, его разрешение составляется 1334 на 750 пикселей, а диагональ экрана 4.7 дюйма, то есть:
- 1334 в квадрате = 1779556;
- 750 в квадрате = 562500;
- Сумма квадратов, 1779556 + 562500 = 2342056;
- Извлекаем квадратный корень из 2342056 = 1530.378;
- Делим полученное значение на 4.7 = 325.6123;
- Округляем значение и получаем цифру 326. Это и есть PPI для iPhone 7.
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.
Чем ppi отличается от dpi и почему не стоит путать
Dpi (сокращение от английского dots per inch — точек на дюйм) — это разрешение печатающего устройства. Dpi — говоря простым языком, это величина, показывающая, насколько маленькую точку может нарисовать печатающее устройство. Термин dpi применяется в полиграфии.
Ppi — это разрешение файла изображения, выражающееся в количестве пикселей на дюйм. Увеличив на экране картинку, можно увидеть квадратики — те самые пиксели, из которых она состоит.
Для рядового пользователя какой-либо разницы между dpi и ppi нет. И то и другое — единицы измерения, которые применяются для определения разрешения изображения, отображенного на экране или распечатанного на бумаге (dpi).
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.
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».
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.
На что влияет плотность пикселей?
Чем выше плотность пикселей, тем более четкое изображение вы будете видеть на экране. Если раньше это не имело особого значения, то с наступлением эры виртуальной и дополненной реальности ситуация постепенно меняется. Едва ли вам захочется в режиме виртуальной реальности видеть вокруг себя пиксельную картинку. Чем выше разрешение и плотность пикселей, тем реальнее изображение. Причем это может быть заметно не только при использовании гарнитуры виртуальной реальности, но и при просмотре фильмов.
Как PPI влияет на качество изображения
Когда Apple представила миру iPhone 4, в нем использовался революционный на тот момент дисплей «Retina», качество изображения на котором могло сравниться с качеством картинки в глянцевых журналах (300 DPI). Тогда компания наглядно показала всему миру, что высокие разрешения на экране смартфона не какая-то сказка, я самая настоящая реальность.
На данный момент, самое высокое значение DPI (dots per inch – количество точек на дюйм) у дисплея смартфона Sony Xperia Z5 Premium. Его 5,5-дюймовый экран имеет поддержку 4К разрешения (2160 х 3840) и плотность пикселей 806 PPI.
Какое значение PPI должно быть в телефоне
Не стоит гнаться за самым большим значением PPI. На рынке есть модели смартфонов со значением PPI более 400, и даже с более чем 500. Но проблема в том, что человеческий глаз не видит разницы при повышении значения PPI более 300. Конечно, при желании, вы сможете рассмотреть пиксели вблизи, но при обычном использовании, на расстоянии 20-25 см от глаз, экран будет очень комфортным. К тому же, обработка очень высоких разрешений, накладывает свой отпечаток на время работы телефона.
Зачем экран хорошего смартфона должен иметь плотность пикселей больше 300 точек на дюйм
Человеческий глаз в состоянии различить отдельные пиксели при значении 300-350 ppi. Считается, если плотность пикселей выше, среднестатистический человек невооруженным глазом их уже не сможет разглядеть. Некоторые люди с идеальным зрением могут различать пиксели вплоть до уровня плотности 600 ppi. Но это редкость.
Кажется, слишком большое количество пикселей не всегда идет в плюс. Во-первых, потому что растет энергопотребление. Так как процессору смартфона приходится обрабатывать больше информации. Во-вторых, зачем вам много пикселей, если вы вы все равно не отличите экран с 350 точек на дюйм от экрана с 500 точек в дюйме? Это чисто маркетинговый ход, за который вы переплачиваете производителям.
Хотите смартфон с качественным экраном и максимально четкой картинкой — выбирайте модели с плотностью пикселей около и немного выше 300-350 ppi.
О выборе дисплеев
Есть несколько правил, которые помогут выбрать дисплей правильно с учетом пикселей, звучат они следующим образом:
1Обязательно 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
3Обращайте 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
5Важно 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.
Преимущества дисплеев с высоким PPI
На дисплеях Full HD+, Quad-HD и 4K намного приятнее читать текст. Такой дисплей выдает более высокий уровень яркости, качественный контраст и более глубокая цветопередача.
Высокое разрешение позволяет использовать более широкий цветовой диапазон. Гамма при этом выглядит более естественной.
Любители побаловаться с виртуальной реальностью найдут множество преимуществ экрана с большой плотностью пикселей PPI. Естественно, что смартфоны с низким разрешением дисплея совершенно не подходят для использования их с очками виртуальной реальности. Однако, устройства с Full-HD разрешением или более высокими, могут без проблем использоваться в режиме VR для просмотра фильмов и для игр.
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.
Вывод
Очевидно, что производителям не стоит гнаться за высокими разрешениями и большим количеством пикселей на экране. Вместо этого им стоит задуматься над возможностью внедрения новых технологий, которые смогут вывести качество изображения на совершенно новый уровень. Именно этой стратегии и следует сейчас компания Xiaomi.
[spoiler title=»Источники»]
- https://MonitorVsem.ru/lajf-hak/piksel
- https://AndroidLime.ru/what-is-ppi
- https://fps-up.ru/monitor/chto-takoe-plotnost-pikselej-i-kolichestvo-na-dyujm-ppi
- https://voprosoff.net/1978/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-ppi-%D0%B8-%D0%BA%D0%B0%D0%BA%D0%B8%D0%BC-%D0%BE%D0%BD%D0%BE-%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B6%D0%BD%D0%BE-%D0%B1%D1%8B%D1%82%D1%8C
- https://sravnismart.ru/ppi/
- https://pomogaemkompu.temaretik.com/1879045553371482940/chto-takoe-ppi-ili-naskolko-vazhna-plotnost-pikselej/?comment=1881188554165193790&single
- https://xiaomishka.ru/vazhna-li-vysokaya-plotnost-pikselej-na-displee-smartfona
- http://geek-nose.com/ppi-chto-eto/
[/spoiler]