Pixeldichte

Pixel pro Zoll (PPI) und Pixel pro Zentimeter (ppcm oder Pixel/cm) sind Messungen der Pixeldichte eines elektronischen Bildgeräts wie a Computerbildschirm oder Fernsehen Anzeige- oder Bilddigitalisierungsgerät wie a Kamera oder Bildscanner. Horizontale und vertikale Dichte sind normalerweise gleich, wie es die meisten Geräte haben quadratische Pixel, aber unterscheiden sich auf Geräten mit nicht quadratischen Pixeln. Beachten Sie, dass Pixeldichte ist nicht dasselbe wie AuflösungWenn ersteres die Detailmenge auf einer physischen Oberfläche oder einem Gerät beschreibt, beschreibt letzteres die Menge an Pixelinformationen unabhängig von seiner Skala. Auf andere Weise betrachtet, a Pixel hat keine inhärente Größe oder Einheit (ein Pixel ist eigentlich ein Beispiel), aber wenn es gedruckt, angezeigt oder gescannt wird, hat das Pixel sowohl eine physikalische Größe (Dimension) als auch eine Pixeldichte (PPI).^[1]

Grundprinzipien

Da die meisten digitalen Hardware -Geräte Punkte oder Pixel verwenden, werden die Größe der Medien (in Zoll) und die Anzahl der Pixel (oder Punkte) direkt mit den Pixeln pro Zoll zusammenhängen. Die folgende Formel ergibt die Anzahl der Pixel, horizontal oder vertikal, angesichts der physischen Größe eines Formats und der Pixel pro Zoll der Ausgabe:

${\ displayStyle {\ text {Anzahl der Pixel}} = {\ text {Größe in Zoll}}*{\ text {ppi}}}$

Pixel pro Zoll (oder Pixel pro Zentimeter) beschreibt die Detail einer Bilddatei, wenn die Druckgröße bekannt ist. Beispielsweise hat ein 100 × 100 -Pixel -Bild, das in einem 2 -Zoll -Quadrat gedruckt ist, eine Auflösung von 50 Pixel pro Zoll. Auf diese Weise wird die Messung beim Drucken eines Bildes von Bedeutung. In vielen Anwendungen, wie z. B. Adobe Photoshop, ist das Programm so gestaltet, dass man neue Bilder erstellt, indem das Ausgabegerät und das PPI (Pixel pro Zoll) angegeben werden. Daher wird das Ausgabeziel häufig beim Erstellen des Bildes definiert.

Ausgabe an ein anderes Gerät

Wenn bewegte Bilder zwischen Geräten wie dem Drucken eines Bildes, das auf einem Monitor erstellt wurde, ist es wichtig, die Pixeldichte beider Geräte zu verstehen. Betrachten Sie einen 24 -Zoll -HD -Monitor (20 Zoll breit), der eine bekannte native Auflösung von 1920 Pixel (horizontal) hat. Nehmen wir an, ein Künstler hat bei dieser Überwachungsauflösung von 1920 Pixel ein neues Bild erstellt, das möglicherweise ohne Rücksicht auf den Druck für das Web bestimmt ist. Wenn Sie die obige Formel neu schreiben, können Sie die Pixeldichte (PPI) des Bildes auf der Monitoranzeige:

${\ displayStyle {\ text {ppi (monitor)}} = {\ frac {\ text {number der pixel}} {\ text {size in Zoll}}} = {\ frac {1920} {20}} = 96 {{{{{{{{\ frac {1920} {20}}} = 96 {{{{{{{{ \ text {ppi}}}$

Stellen wir uns nun vor, der Künstler möchte ein größeres Banner mit 48 Zoll horizontal ausdrucken. Wir kennen die Anzahl der Pixel im Bild und die Größe der Ausgabe, aus der wir dieselbe Formel erneut verwenden können, um das PPI des gedruckten Posters zu geben:

${\ displayStyle {\ text {ppi (poster)}} = {\ frac {\ text {nummer der pixel} {\ text {size in Zoll}}} = {\ frac {1920} {48}} \ text {ppi}}}$

Dies zeigt, dass das Output -Banner nur 40 Pixel pro Zoll haben wird. Da ein Druckergerät bei 300 ppi drucken kann, liegt die Auflösung des Originalbildes deutlich unter dem, was erforderlich wäre, um ein anständiges Qualitätsbanner zu erstellen, selbst wenn es auf einem Monitor für eine Website gut aussieht. Wir würden direkter sagen, dass ein 1920 × 1080 -Pixel -Bild nicht genügend Pixel hat, um in einem großen Format gedruckt zu werden.

Drucken auf Papier

Das Drucken auf Papier wird mit verschiedenen Technologien erreicht. Zeitungen und Zeitschriften wurden traditionell mit einem Bildschirm namens a gedruckt Halbton Bildschirm,^[2] Dies würde Punkte bei einer bestimmten Frequenz drucken, die als Bildschirmfrequenz in als Bildschirm bezeichnet wird Linien pro Zoll (LPI) unter Verwendung eines rein analogen Prozesses, bei dem ein fotografischer Druck durch Interferenzmuster durch einen Bildschirm in variable Größe geführt wird. Moderne Tintenstrahldrucker können mikroskopische Punkte an jedem Ort drucken und benötigen kein Bildschirmraster, sodass sie eine Metrik genannt werden Punkte pro Zoll (DPI). Diese unterscheiden sich beide von der Pixeldichte oder Pixel pro Zoll (PPI) Da ein Pixel ein einzelnes Beispiel jeder Farbe ist, während ein Tintenstrahldruck nur einen Punkt einer bestimmten Farbe entweder ein- oder ausdrucken kann. Somit übersetzt ein Drucker die Pixel in eine Reihe von Punkten unter Verwendung eines Prozesses genannt Dithering. Die Punktabteilung, die kleinste Größe jedes Punktes, wird auch durch die Art des Papiers bestimmt, auf dem das Bild gedruckt wird. Eine absorbierende Papieroberfläche, beispielsweise unbeschichtete recyceltes Papier, lässt sich Tintentröpfchen ausbreiten - so hat dies auch eine größere Punktstech.^[3]

Oft möchte man die Bildqualität in Pixel pro Zoll (PPI) kennen, die für ein bestimmtes Ausgangsgerät geeignet sind. Wenn die Auswahl zu niedrig ist, liegt die Qualität unter dem, wozu das Gerät in der Lage ist - eine Qualitätsverluste - und wenn die Wahl zu hoch ist, werden Pixel unnötig gespeichert - und der Speicherplatz des Scheibens. Die ideale Pixeldichte (PPI) hängt vom Ausgangsformat, dem Ausgangsgerät, der beabsichtigten Verwendung und der künstlerischen Auswahl ab. Für Tintenstrahldrucker gemessen in Punkte pro Zoll Es ist im Allgemeinen eine gute Praxis zu verwenden halb oder weniger als die DPI, um den PPI zu bestimmen. Beispielsweise könnte ein Bild für einen Drucker mit 600 DPI bei 300 ppi erstellt werden. Wenn Sie andere Technologien wie AM- oder FM -Bildschirmdruck verwenden, werden häufig veröffentlicht Screening -Diagramme das zeigt den idealen PPI für eine Druckmethode an.^[4]

Die Verwendung des DPI oder LPI eines Druckers bleibt nützlich, um PPI zu bestimmen, bis man größere Formate erreicht, wie z. B. 36 "oder höher, da der Faktor der Sehschärfe wichtiger ist. Kann die Grenzwerte für Druckergeräte auswählen. Wenn jedoch ein Poster, ein Banner oder ein Werbetafel von weit entfernt betrachtet werden, ist es möglich, einen viel niedrigeren PPI zu verwenden.

Die Außenseite des oben gezeigten Platzes beträgt 200 Pixel x 200 Pixel. Um das PPI eines Monitors zu bestimmen, stellen Sie die OS -DPI -Skalierungseinstellung bei 100% und den Zoom des Browsers bei 100% fest und messen Sie dann die Breite und Höhe in Zoll des Quadrats, wie auf einem bestimmten Monitor angezeigt. Das Teilen von 200 durch die gemessene Breite oder Höhe ergibt die horizontale bzw. vertikale PPI des Monitors bei der aktuellen Bildschirmauflösung.

Computeranzeigen

Das ppi/ppcm von a Computeranzeige bezieht sich auf die Größe der Anzeige in Zoll/Zentimeter und die Gesamtzahl von Pixel in den horizontalen und vertikalen Richtungen. Diese Messung wird oft als als bezeichnet Punkte pro Zoll, obwohl diese Messung genauer auf die Auflösung von a bezieht Drucker.

Zum Beispiel eine 15-Zoll-Anzeige (38 cm), deren Abmessungen bis zu einer Breite von 30,48 cm bis zu 22,86 cm (9 Zoll) hoch sind und maximal 1024 × 768 (oder maximal 1024 × 768) fähig sind (oder Xga) Pixelauflösung, kann etwa 85 ppi oder 33,46 angezeigt werden PPCM sowohl in der horizontalen als auch in vertikalen Richtungen. Diese Abbildung wird bestimmt, indem die Breite (oder Höhe) des Anzeigebereichs in Pixel durch die Breite (oder Höhe) des Anzeigebereichs in Zoll geteilt wird. Es ist möglich, dass ein Display unterschiedliche horizontale und vertikale PPI 4: 3). Der scheinbare PPI eines Monitors hängt von der Bildschirmauflösung (dh der Anzahl der Pixel) und der verwendeten Bildschirmgröße ab; Ein Monitor im 800 × 600 -Modus hat einen niedrigeren PPI als der gleiche Monitor im 1024 × 768- oder 1280 × 960 -Modus.

Das DOT -Tonhöhe einer Computeranzeige bestimmt die absolute Grenze der möglichen Pixeldichte. Typisch circa-2000 Kathodenstrahlröhre oder LCD Die Computeranzeigen reichen von 67 bis 130 ppi, obwohl Desktop-Monitore 200 ppi überschritten haben und moderne Mobilgeräte mit kleinem Bildschirm häufig 300 ppi überschreiten, manchmal mit einem weiten Rand.

Im Januar 2008, Kopin Corporation kündigte 1,12 cm einen 0,44 Zoll an) SVGA LCD mit einer Pixeldichte von 2272 ppi (jeweils nur 11,25 Pixel μm).^[5][6] Im Jahr 2011 verfolgten sie dies mit einem 3760-DPI-VGA-Farbdisplay von 0,21 Zoll.^[7] Der Hersteller sagt, dass er das LCD so konzipiert hat, dass sie optisch vergrößert werden, wie in hochauflösenden Brillengeräten.

Holographie Die Anwendungen erfordern eine noch größere Pixeldichte, da eine höhere Pixeldichte einen größeren Bildgröße und einen breiteren Betrachtungswinkel erzeugt. Räumliche Lichtmodulatoren kann die Pixelhöhe auf 2,5 reduzierenμmeine Pixeldichte von 10.160 ppi.^[8]

Einige Beobachtungen deuten darauf hin, dass der ungeteilte Mensch im Allgemeinen keine Details über 300 ppi nicht unterscheiden kann.^[9] Diese Abbildung hängt jedoch sowohl vom Abstand zwischen Betrachter und Bild als auch dem Betrachter ab Sehschärfe. Das menschliche Auge reagiert auch auf eine andere Art und Weise zu einer hellen, gleichmäßig beleuchteten interaktiven Anzeige, wie es zu Drucken auf Papier funktioniert.

Hochpixeldichte -Display -Technologien würden machen Übersamtes Antialiasing veraltet, wahr ermöglichen Wysiwyg Grafik und potenziell eine praktische “aktivieren“papierloses Büro”Ära.^[10] Für die Perspektive ein solches Gerät bei 38 cm (15 cm) Bildschirmgröße müsste mehr als vier anzeigen Full HD Bildschirme (oder Wquxga Auflösung).

Die Entwicklung eines Displays mit ~ 900 ppi ermöglicht drei Pixel mit 16-Bit-Farbe als Subpixel zur Bildung a Pixel -Cluster. Diese Pixelcluster wirken als reguläre Pixel bei ~ 300 ppi, um eine 48-Bit-Farbanzeige zu erzeugen.

Die PPI -Pixeldichtespezifikation einer Anzeige ist auch zum Kalibrieren eines Monitors mit einem Drucker nützlich. Software kann die PPI -Messung verwenden, um ein Dokument unter "tatsächlicher Größe" auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Berechnung des Monitor -PPI

PPI kann berechnet werden, wenn Sie die diagonale Größe des Bildschirms in Zoll und die Auflösung in Pixel (Breite und Höhe) kennen. Dies kann in zwei Schritten erfolgen:

1. Berechnen Sie die diagonale Auflösung in Pixeln mit dem Satz des Pythagorasdann der eigentliche PPI:

$oder$

wo

1. ${\ displayStyle w_ {p}}$ ist eine Breiteauflösung in Pixeln
2. ${\ displayStyle H_ {p}}$ ist eine Höhenauflösung in Pixeln
3. ${\ displayStyle d_ {i}}$ ist diagonale Größe in Zoll (dies ist die Zahl, die als Größe des Displays beworben wird).

Zum Beispiel:

1. Für 15,6 -Zoll -Bildschirm mit einer Auflösung von 5120 × 2880 erhalten Sie ${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {5120^{2}+2880^{2}}} {15.6}}}}$ = 376,57 ppi.
2. Für 50 -Zoll -Bildschirm mit einer Auflösung von 8192 × 4608 erhalten Sie ${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {8192^{2}+4608^{2}} {50}}}$ = 188 ppi.
3. Für einen 27 -Zoll -Bildschirm mit einer Auflösung von 3840 × 2160 erhalten Sie ${\ displayStyle {\ frac {\ sqrt {3840^{2}+2160^{2}} {27}}}$ = 163 ppi.
4. Für 32 -Zoll -Bildschirm mit einer Auflösung von 3840 × 2160 erhalten Sie ${\ displayStyle {\ frac {\ sqrt {3840^{2}+2160^{2}} {32}}}$ = 138 ppi.
5. Für eine alte Schule 10,1 Zoll Netbook Bildschirm mit einer Auflösung von 1024 × 600, die Sie erhalten ${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {1024^{2}+600^{2}}} {10.1}}}}}$ = 117,5 ppi.
6. Für einen 27 -Zoll -Bildschirm mit einer 2560 × 1440 -Auflösung erhalten Sie ${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {2560^{2}+1440^{2}} {27}}}$ = 108,8 ppi.
7. Für einen Bildschirm von 21,5 Zoll (546,1 mm) mit einer Auflösung von 1920 × 1080, die Sie erhalten ${\ displaystyle {\ frac {\ sqrt {1920^{2}+1080^{2}}} {21.5}}}$ = 102,46 ppi;

Beachten Sie, dass diese Berechnungen möglicherweise nicht sehr präzise sind. Häufig können Bildschirme, die als „X -Zoll -Bildschirm“ beworben werden, ihre tatsächlichen physikalischen Abmessungen des sichtbaren Bereichs unterscheiden, z. B.:

• Apple Inc. bewarb ihre Mitte 2011 iMac als "21,5 Zoll (sichtbar) [...] Anzeige", "^[11] Der tatsächliche sichtbare Bereich beträgt jedoch 545,22 mm oder 21,465 Zoll.^[12] Die genauere Abbildung erhöht den berechneten PPI von 102,46 (mit 21,5) auf 102,63.
• Das HP LP2065 20,8 cm -Monitor hat eine tatsächliche sichtbare Fläche von 51 cm.^[13]
• In einem bedeutenderen Fall einige Monitore wie die Dell UltraSharp UP3216Q (3840 × 2160 PX) werden als 32 -Zoll -Klassenmonitor (137,68 ppi) beworben, aber die tatsächliche Betrachtungsfläche beträgt 31,5 Zoll und macht den wahren PPI 139,87.^[14]

Berechnung des PPI von Kameraansichtsbildschirmen

Kamerahersteller zitieren häufig Ansichtsbildschirme in 'Anzahl der Punkte'. Dies ist nicht die gleiche wie die Anzahl der Pixel, da es 3 'Punkte' pro Pixel gibt - rot, grün und blau. Zum Beispiel wird der Canon 50D als 920.000 Punkte zitiert.^[15] Dies bedeutet 307.200 Pixel (× 3 = 921.600 Punkte). Somit ist der Bildschirm 640 × 480 Pixel.^[16]

Dies muss beim Ausarbeiten des PPI berücksichtigt werden. 'Punkte' und 'Pixel' werden häufig in Bewertungen und Spezifikationen verwirrt, wenn Informationen über Digitalkameras speziell angezeigt werden.

Scanner und Kameras

"PPI" oder "Pixeldichte" kann auch beschreiben Bildscanner Auflösung. In diesem Zusammenhang ist PPI gleichbedeutend mit Proben pro Zoll. In der digitalen Fotografie ist die Pixeldichte die Anzahl der Pixel geteilt durch den Bereich des Sensors. Eine typische DSLR, circa 2013, hat 1–6,2 MP/cm²; Ein typischer Kompakt hat 20–70 MP/cm².

Zum Beispiel hat Sony Alpha SLT-A58 20,1 Megapixel an einem APS-C-Sensor mit 6,2 MP/cm² Da eine kompakte Kamera wie Sony Cyber-Shot DSC-HX50V 20,4 Megapixel auf einem 1/2,3-Zoll-Sensor mit 70 MP/cm hat². Die professionelle Kamera verfügt über eine niedrigere PPI als eine kompakte Kamera, da sie aufgrund von weitaus größeren Sensoren größere Fotodioden aufweist.

Smartphones

Smartphones Verwenden Sie kleine Displays, aber moderne Smartphone -Displays haben eine größere PPI -Bewertung wie die Samsung Galaxy S7 Mit einem Quad-HD-Display bei 577 ppi, Fujitsu F-02G mit einem Quad-HD-Display bei 564 ppi.^[17] das LG G6 mit Quad -HD -Anzeige bei 564 ppi oder - xhdpi oder Oppo finden 7 mit 534 ppi auf 5,5 "Anzeige - xxhdpi (siehe Abschnitt unten).^[18] Sony's Xperia XZ Premium hat ein 4k Anzeige mit einer Pixeldichte von 807 PPI, dem höchsten aller Smartphones ab 2017.^[19]

Genannte Pixeldichten

Das Google Android Entwicklerdokumentation^[20] Gruppen werden nach ihren ungefähren Pixeldichten angezeigt^[21] In die folgenden Kategorien:

Metrik

Die digitale Publishing -Branche verwendet hauptsächlich Pixel pro Zoll, aber manchmal wird Pixel pro Zentimeter verwendet oder ein Konvertierungsfaktor wird angegeben.^[24][25][26]

Das Png Das Bilddateiformat ermöglicht das Messgerät nur als Einheit für die Pixeldichte.^[27]

Bilddateiformatunterstützung

Die folgende Tabelle zeigt, wie die Pixeldichte durch beliebte Bilddateiformate unterstützt wird. Die verwendeten Zellenfarben geben nicht an, wie merkmal ein bestimmtes Bilddateiformat reicht, aber welche Dichteunterstützung kann von einem bestimmten Bilddateiformat erwartet werden.

Auch wenn die Bildmanipulationssoftware optional die Dichte für einige Bilddateiformate festlegen kann, verwenden nicht viele andere Software Dichteinformationen beim Anzeigen von Bildern. Webbrowser ignorieren beispielsweise alle Dichteinformationen. Wie die Tabelle zeigt, variiert die Unterstützung für Dichteinformationen in Bilddateiformaten enorm und sollte mit großer Sorgfalt in einem kontrollierten Kontext verwendet werden.

Siehe auch

• Punkte pro Zoll
• Computer Monitor DPI -Standards - Die Ursprünge von 96 DPI/PPI als Microsoft/Windows Standard und 72 DPI/PPI als (früherer) Apple/Macintosh Standard
• DOT -Tonhöhe
• Entschließung der Unabhängigkeit
• Apfel Retina Display
• Samsung Pentile

Verweise

Externe Links

• PPI -Taschenrechner - Pixeldichte berechnen
• [1] - 4 Möglichkeiten zur Veränderung der Android -PPI -Dichte