关于像素与分辨率的区分和应用

1、什么是像素？

简单的说，我们通常所说的像素，就是CCD/CMOS上光电感应元件的数量，一个感光元件经过感光，光电信号转换，A/D转换等步骤以后，在输出的照片上就形成一个点，我们如果把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”（Pixel）。

像素分为CCD像素和有效像素,现在市场上的数码相机标示的大部分是CCD的像素而不是有效像素。

2、像素的形状

对于显示设备来说，像素点是一个挨着一个的排列，所以可以把像素分为正方形像素和长方形像素，为了实现更为真实的现实效果，长方形像素的像素比也会不一样。

3、像素比？

首先要了解一下电视制式的概念

所谓制式，就是指传送电视所采用的技术标准。目前世界上用于彩色广播电视的彩色电视机制式主要有三大类。

（1）正交平衡调幅制，简称NTSC制。采用这种制式的主要国家有美国、加拿大和日本等。

（2）正交平衡调幅逐行倒相制，简称PAL制。我国,德国、英国和其它一些西北欧国家采用这种制式。

（3）行轮换调频制，简称SECAM制。采用这种制式的有法国、前苏联和东欧一些国家。

消隐

电子枪从左到右画出象素，它每次只能画一条扫描线，画下一条之前要先回到左边并做好画下一条扫描线的准备，这之间有一段时间叫做水平消隐（HBlank）。在画完全扫描线之后它又回到屏幕左上角准备下一次画屏幕（帧），这之间的一段时间就是垂直消隐（VBlank）。电子枪就是在不断的走‘之’字形。

具体的说，电子枪从右端移动到左端的那段时间叫做水平消隐；电子枪从右下角移动到左上角的那段时间就是垂直消隐，垂直消隐是消除电子束作垂直扫描时的回扫线，水平消隐是消除电子束作行扫描时的回扫线。

对于PAL制式的电视来讲，它规定每帧的扫描行数为625行，由于削隐现象的存在，在垂直削隐期间，扫描行不可能分解图像，而垂直削隐期约占扫描时间的8%，因此625行中用于扫描图像的有效行数为625*92%大约576行。按照4∶3的比例，如果把像素看做方形，一帧图像在水平方向上就应该有768*3/4=768个像素。

PAL制式的实际尺寸是768×576，NTSC制式是640×486。

但是硬件厂商出于某些原因（网络上说是制造硬件的方便，具体原因还不清楚），统一了制式标准D1/DV PAL为：720×576；NTSC为：720×486

但是这样实际使用硬件播放的时候，720的画面比768窄，为了能使720和768的画面看起来一样宽，唯一的办法就是把象素拉长。拉多少呢？768/720＝1.067，这就是像素比。

电视标准决定了电视显示屏的宽/高比为4：3（将来可能普及16：9），这是固定值。

想屏幕（PAL制式电视机）上纵横密集排列大量很小的发光方块（像素），每行720块，共576行。

假设：

W：为像素的宽度

H：为像素的高度

R：为像素宽高比

R = W/H

屏幕的横向物理尺寸 = 720 * W

屏幕的纵向物理尺寸 = 576 * H

二者的比值必须为4：3，即

（720 * W）/（576 * H） = 4/3

转换该式得：

W/H= 1.066666666666666666666666666666666666666666666666666666666

4、什么是分辨率？

谓所的“分辨率”指的是单位长度中，所表达或撷取的像素数目。和像素一样，分辨率也分为很多种，包括影像分辨率，打印分辨率，显示器分辨率等。

其中最常见的就是影像分辨率，我们通常说的数码相机输出照片最大分辨率，指的就是影像分辨率，单位是ppi（Pixel per Inch）。

打印分辨率也是很常见的一种，顾名思义，就是打印机或者冲印设备的输出分辨率，单位是dpi（dot per inch）。

显示器分辨，就是Windows桌面的大小。常见的设定有640x480、800x600、1024x768…等。

5、分辨率与像素的关系？

影像分辨率和像素的关系

像素和分辨率是成正比的，像素越大，分辨率也越高。举例说明:前文已经提到，像素分有效像素和CCD像素，通常来说200万像素的数码相机，最大影像分辨率是1600×1200＝192万像素，也就是说，实际的有效像素就是192万。通常所说的300万像素的数码相机，最大影像分辨率是2048×1536＝3145728像素，也就是说有效像素为314万。可以看出，像素越高，最大输出的影像分辨率也越高。2. 打印分辨率和像素的关系打印分辨率，关系到我们冲印照片的大小。计算方法：200万像素的数码相机，有效像素192万，最大输出1600×1200的相片宽：1600 Pixels/300 dpi=5.3" 高：1200 Pixels/300 dpi=4"也就是说如果用300dpi输出分辨率冲印，最多能冲印5.3×4英寸的照片，而通常照片的尺寸是： 5寸：5×3.5 6寸：6×4很明显，200万像素能以300dpi的效果冲印最大5寸的照片。（注：人眼能分辨出的最大分辨率是300dpi，超过这个分辨率，人的眼睛是无法看出差别的，也就是说300dpi和600dpi在人眼看来是没有差别的，所以现在的冲印设备最大的设计输出分辨率，就是300dpi，当然每个人对于清晰度的要求是不一样的，一般来说能达到200dpi就能让大部分人满意，所以200万像素冲印6寸的照片，在大部分人看来还是很清晰的。）

6、像素比、宽高比？

1：1像素（即正方形像素）比是我们下载的RMVB宽屏电影常见的一种比例。要想知道是否要修改比例必须先区分一下像素比和画面比：

像素比：

是指每个格子是方的还是扁的，1：1就是正方的，4：3是有点扁，16：9是很扁。

画面比（宽高比）：

是指，不管棋盘被横向和纵向分成多少个格子，也不管每个格子是方是扁，就直接用尺子去量这个棋盘的横边和竖边，得数一除就是画面宽高比啦。（你也可以播放一个文件试试，用尺子量一量你的显示器上的窗口看是不是这么回事。前提是你的电脑使用的是最佳分辨率）。

这方面的问题其实很微妙，用个简单的例子说一下吧：

比如我这里有一部“国***藏2.rmvb”，用MediaInfo验看得知分辨率为640*360，画面宽高比例为16:9（正好是640:360），那么其像素比就是1:1。这就意味着，整个电影画面被分成640X360块，每一小块都是一个正方形像素。

又比如我们常见的VCD规格的MPG或DAT文件的像素比是12：11，分辨率为352*288，意思是说屏幕画面被分成352X288个小块，每个小块都是个长方形，宽是12份的话，高就是11份，暂且用12a和11a表示。下面我们来计算一下最终的画面形状，也就是我们最终看到的屏幕效果：

用单个像素的宽 12a 乘以画面横向像素数352（分辨率中较大的那个数字），得4224a ；

再用单个像素的高 11a 乘以画面纵向像素数288（分辨率中较小的那个数字），得3168a 。

最后用 4224a 和 3168a相除，得出最后看到的画面宽度与长度的比例是4224a : 3168a = 4:3

因此：分辨率的两个数值相除不一定等于画面比。只有在像素比为1:1的情况下，才可以用分辨率相除的办法计算视频文件的画面比（宽高比）。

7、像素比、宽高比、分辨率的关系？

一个视频文件，应该至少提供像素比、分辨率和画面比当中的两个，另外一个可以通过计算得知。其中两个的得到方法见：怎样查看一个视频文件的编码信息（格式）？

下面我们列三个计算公式：

符号定义：

像素比= a : b

分辨率= xy

画面比= m : n

计算公式：

(画面比)

(像素比)

(分辨率)

一般的视频文件的分辨率和画面比都很好查看，像素比却不一定都能查看得到。

下面我们看几个计算像素比的例子：

示例1：

源视频文件名：[POPGO][Mobile_Suit_Gundam_00_2nd_Season][01][GB][X264_AAC](61438357)_Track1.h264

查看编码信息得到：

画面宽度 : 1280像素

画面高度 : 720像素

画面比例 : 16/9

代入公式计算像素比：

示例2：

源视频文件名：Alizee-Gourmandises MTV.mpg

编码信息为：

Audio:MPEG Audio 48000Hz stereo 128Kbps [Mpeg-1]

Video:MPEG2 Video 352x288 (4:3) 25.00fps 1800Kbps [Video]

代入公式计算像素比：

有时这种计算方式会有微小的误差，但因为极其微小，所以不会影响到画面上的人物比例。

有一款软件：ARSCalculator可以方便进行计算。

8、纵横比基础知识

像素纵横比是指像素的宽 (x) 与高 (y) 之比。正方形像素的比例为 1:1，但非正方形（矩形）像素的高和宽不相同。这一概念类似于帧纵横比，后者是图像的整个宽度与高度之比。通常，电视像素是矩形，计算机像素是正方形。因此，在计算机显示器上看起来合适的图像在电视屏幕上会变形，显示球形图像时尤其明显。在 MicrosoftExpression Encoder 中，可以设置一些选项，以便正确显示非正方形像素媒体，以及输出非正方形像素内容。

图像的帧纵横比不一定限定像素纵横比。帧纵横比为 16:9 的宽屏图像可以包含正方形或非正方形像素。例如，帧纵横比为 720x486 的数字视频通常被视为宽屏视频，且使用矩形像素创建。但是，帧纵横比相同的图像实际上却可能是在图像编辑程序中创建的，因此是在正方形像素环境中创建的。

像素纵横比

如果使用像素看似正方形但却非正方形的像素对视频源编码，则输出将变形，如下图所示。

使用矩形像素创建的圆（左）和在计算机显示器上显示的同一圆（右）

如果您知道图像源的帧纵横比 (Ix:Iy) 和确切的高和宽，则可以使用以下公式确定像素纵横比的 x 值和 y 值：

PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (Ix * height) / (Iy * width)

例如，如果图像为 720 x 360 像素，帧纵横比为宽屏 (16:9)，则将使用以下公式：

PixelAspectRatioX=8 and PixelAspectRatioY=9PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (16*360) / (9*720) = 8/9