明明白白分辨率（下）
4．商业印刷领域的分辨率
在商业印刷领域，分辨率以每英寸上等距离排列多少条网线即LPI（Lines Per Inch）表示。在传统商业印刷制版过程中，制版时要在原始图像前加一个网屏，这一网屏由呈方格状的透明与不透明部分相等的网线构成。这些网线也就是光栅，其作用是切割光线解剖图像。由于光线具有衍射的物理特性，因此光线通过网线后，形成了反映原始图像影像变化的大小不同的点，这些点就是半色调点。一个半色调点最大不会超过一个网格的面积，网线越多，表现图像的层次越多，图像质量也就越好。因此商业印刷行业中采用了LPI表示分辨率。
5．电视的分辨率
在电视工业中，分辨率指的是在荧光屏等于像高的距离内人眼所能分辨的黑白条纹数，单位是电视线（TV线）。
我们国家采用的电视标准是PAL制式，它规定每秒25帧，每帧625扫描行。由于采用了隔行扫描方式，625行扫描线分为奇数行和偶数行，这分别构成了每一帧的奇、偶两场，由于在每一帧中电子束都要从上面开始扫描，因此存在着电子束从终点回到起点的扫描逆程期，在这期间被消隐的扫描行是不可能分解图像的。扫描逆程期约占整个扫描时间的8％，因此625行中用于扫描图像的有效行数只有576行，由此推导出图像在垂直方向上的分辨率为576点。按现行4∶3宽高比的电视标准，图像在水平方向上的分辨率应为576×4/3=768点，这就得到了768×576这一常见的图像大小。另外，在计算机视频捕捉时，我们还会遇到遵循CCIR601标准的PAL制式图像尺寸，其大小为720×576。对于我们还能接触到的NTSC制式来讲，它规定每秒30帧，每帧525行，同样采用了隔行扫描方式，每一帧由两场组成，其图像大小是720×486。
6．鼠标的分辨率
鼠标的分辨率是指每移动一英寸能检测出的点数，分辨率越高，质量也就越高。以前鼠标的分辨率通常为100DPI，现在的鼠标分辨率从200DPI到400DPI不等。高分辨率的鼠标通常用于制图和精确计算机绘图等。
7．触摸屏的分辨率
触摸屏的分辨率是指将屏幕分割成可识别的触点数目。通常用水平和垂直方向上的触点数目来表示，如32×32。有的人认为触摸屏的分辨率越高越好，其实并非如此，在选用触摸屏时应根据具体用途加以考虑。采用模拟量技术的触摸屏分辨率很高，可达到1024×1024，能胜任一些类似屏幕绘画和写字（手写识别）的工作。而在多数场合下，触摸技术的应用只是让人们用手触摸来选择软件设计的“按钮”，没有必要使用如此高的分辨率。例如在14英寸显示器上使用触摸屏时，显示区域的实际大小一般是25cm×18.5cm，一个分辨率为32×32的触摸屏就能把屏幕分割成1024个0.78cm×0.58cm（比一支香烟还细小）的触点。人的手指按压触摸屏的触点比香烟的直径大多了，所以这样一个触点就已经足够了。
三、点（Dot）与像素（Pixel）的区别
DPI中的点（Dot）与图像分辨率中的像素（Pixel）是容易混淆的两个概念， DPI中的点可以说是硬件设备最小的显示单元，而像素则既可是一个点，又可是多个点的集合。在扫描仪扫描图像时，扫描仪的每一个样点都是和所形成图像的每一个像素相对应的，因此扫描时设定的DPI值与扫描形成图像的PPI值是相等的，此时两者可以划等号。但在许多情况下，两者的区别是相当大的。比如，分辨率为1 PPI的图像，在300DPI的打印机上输出，此时图像的每一个像素，在打印时都对应了300×300点。在计算机显示器的运用上也存在类似问题，比如12英寸显示器的有效显示区域约200mm×160mm，如果荧光屏的光点直径为0.31mm，通过换算可知荧光屏上最大可显示的光点数为640（200÷0.31）×480（160÷0.31），相应的分辨率为80DPI。这个80DPI是这样来的：640Dot÷(200mm÷25.3995mm/Inch)≈80Dot/Inch或者 480Dot÷(160mm÷25.3995mm/Inch)≈80Dot/Inch 。
在这种情况下，显示卡的显示模式最高可设置为640×480，这时1 Pixel由1 Dot组成。如把显示卡的显示模式调整为320×200，在显示一幅320×200的图像时，一个像素就要对应于四个光点。
四、图像分辨率的作用
表示图像分辨率的方法有很多种，这主要取决于不同的用途。下面所要探讨的，就是在各种情况下分辨率所起的作用，以及它们相互间的关系。
1．平面设计中分辨率的作用
在平面设计中，图像的分辨率以PPI来度量，它和图像的宽、高尺寸一起决定了图像文件的大小及图像质量。比如，一幅图像宽8英寸、高6英寸，分辨率为100PPI，如果保持图像文件的大小不变，也就是总的像素数不变，将分辨率降为50PPI，在宽高比不变的情况下，图像的宽将变为16英寸、高将变为12英寸。打印输出变化前后的这两幅图，我们会发现后者的幅面是前者的4倍，而且图像质量下降了许多。那么，把这两幅变化前后的图送入计算机显示器会出现什么现象呢？比如，将它们送入显示模式为800×600的显示器显示，我们会发现这两幅图的画面尺寸一样，画面质量也没有区别。对于计算机的显示系统来说，一幅图像的PPI值是没有意义的，起作用的是这幅图像所包含的总的像素数，也就是前面所讲的另一种分辨率表示方法：水平方向的像素数×垂直方向的的像素数。这种分辨率表示方法同时也表示了图像显示时的宽高尺寸。前面所讲的PPI值变化前后的两幅图，它们总的像素数都是800×600，因此在显示时是分辨率相同、幅面相同的两幅图像。读者不妨尝试一下这个例子。
2．印刷输出时分辨率的作用
在计算机中处理的图像，有时要输出印刷。在大多数印刷方式中，都使用CMYK（品红、青、黄、黑）四色油墨来表现丰富多彩的色彩，但印刷表现色彩的方式和电视、照片不一样，它使用一种半色调点的处理方法来表现图像的连续色调变化，不像后两者能够直接表现出连续色调的变化。为了方便理解半色调点的处理方法，我们下面都以黑白照片的处理加以分析。用放大镜仔细观察报纸上的照片，可以发现这些照片都是由黑白相间的点构成的，而且由于点的大小有所不同使照片表现出了黑白色调的变化。那么，这些大小不同的点是怎样形成的呢？这个问题的答案可从传统的印刷制版过程原理中找到。根据印刷行业的经验，印刷上所有的LPI值与原始图像的PPI值有这样的关系，即：PPI值=LPI值×2×印刷图像的最大尺寸÷原始图像的最大尺寸。
一般说来，只有遵循这一公式，原始图像才能在印刷中得到较好地反映。印刷中采用的LPI值较为固定，通常报纸印刷采用75LPI，彩色印刷品使用150LPI或175LPI，因此在1∶1印刷的情况下，针对不同用途，原始图像的分辨率应分别是150PPI、300PPI和350PPI。实际上，我们常用的桌面打印机也大多采用了半色调点的处理方法，上述公式同样也是适用的，但在打印过程中它们并没有使用一个物理网屏，而是靠数学计算来实现半色调点的处理。在这些打印机中产生的一个半色调点，要靠许多打印点来组成，显然构成一个半色调点的打印点越多，它所能表现的灰度变化范围就越大。比如要模拟256级灰度变化，就需要有16×16=256个打印点构成一个半色调点。但从另一方面看，对于常用的360DPI的打印机来说，此时的行屏幕也就是网线仅为360/16=22.5行，这使得打印图像中的行十分明显，同样影响了图像质量。为此，大多数打印机采用了8×8的半色调图案，相应的行屏幕为45LPI。通过公式可算出，对于这些打印机来说，打印图像的分辨率应为90PPI。
3．电视工业中分辨率的作用
在电视工业中，分辨率分为水平分辨率和垂直分辨率，在大多数情况下两者是相等的，因此在技术指标中一般仅给出水平分辨率，其度量单位电视线也往往简称为线。从前面的定义中可知，这种分辨率是以人眼的感觉为标准的，因此要靠大量的实验统计才能得出。按我们国家现行的电视标准，宽高比为4∶3，扫描行数为625行。去掉扫描逆程期，有效扫描行数是576行，相应的有效像素为768×576（720×576），因此768×576（720×576）也是电视图像与数字图像相互转换的标准。但此时的分辨率也可说是电视系统的极限分辨率，为625×0.7=438线。
由此也可看出，有效像素数与分辨率中的黑白条纹数并不是1∶1的对应关系。影响分辨率的因素有很多，通常以电视设备中亮度信号的频带宽度×80线/MHz来估算分辨率的大小。比如，我们广泛使用的视频捕捉卡，其模拟信号的带宽最好的也就是5MHz，因此其分辨率也就是400线。电视设备的分辨率总的来说是较低的，家用VHS型录像机的分辨率仅略高于250线，电视机与计算机显示器也无法相提并论，电视机的点距（相当一光点直径）一般为0.6mm～0.8mm，其DPI值在40以下，一台29英寸电视机的分辨率仅在410线左右。值得一提的是，某些国外厂家在电视机产品宣传中声称水平分辨率达到800线，这纯属无稽之谈。如果一幅电视图像要硬拷贝输出，几乎所有软件都将其相应的数字图像的分辨率设为72PPI，这也从另一方面说明了电视图像的质量水平。
总的说来，设备分辨率反映了硬件设备处理图像时的效果，图像分辨率指标的高低反映了图像清晰度的好坏。认清设备分辨率和图像分辨率的关系，在图像处理中选择合适的设备分辨率值和图像分辨率值，既能保证图像质量，又能提高工作效率和减少投资。在工作中我们应注意积累这方面的经验。
(杨玉琦 李欣)本文出自：《电脑报》1999年11月29日第47期