从人眼的角度看分辨率和屏幕尺寸.doc

从人眼的角度看分辨率和屏幕尺寸在天文学中，定义刚刚能被望远镜分开的天球上两个发光点之间的角距离，称为角分辨率（与摄影镜头的线分辨率的概念不同）人眼的理论分辨能力是20角秒，可是由于感光细胞的分布以及本身的缺陷，实际上对5000纳米黄绿光的分辨能力是1角分，宽度超过1角分的物体就和背景融在一起了。（摘自科教出版社天文学简明教程） 那么，现在让我们计算一下人眼在1处能够看到的“点距极限”，你可以简单地理解为在处，你的眼睛能够看到的最小点径（或最小的直线径）（小于以上的大小，那么它们将溶入背景），或者也可以理解为能够把两个小点（线径）能够分开的最小间距（小于以上的间距，那么它们将溶为一点或者一条直线）。 弧度弧长半径或（弧长弧度*半径）度360弧度角分160度（360）600.000291弧度所以，处能够看到的最小点距（约等于弧长）：弧长弧度*半径0.000291*10000.291哈哈，有了以上的数据，我们就可以计算出不同分辨率屏幕，不同距离处所需要的最小尺寸。为了方便计算和说明，以水平点距为标准来计算，并且允许垂直方向上进行压缩和拉伸，从而得到相应长宽比例的全屏画面。以下是本人所绘的关于如何计算屏幕尺寸的简单图例： 下面来实际计算，主要以16:9和4:3的屏幕来说明：16:9之1920*1080：1M距离：屏幕 宽度1920*0.291558.72mm21.997英寸屏幕对角线21.997英寸 * 1.147325.237英寸所以，2M=50英寸，3M75英寸，4M100英寸，5M125英寸16:9之1280*720：1M距离：屏幕 宽度1280*0.291372.48mm14.66英寸屏幕对角线14.66英寸 * 1.147316.82英寸所以，2M=33.64英寸，3M50.46英寸，4M67.28英寸，5M84.1英寸4:3之640*480：1M距离：屏幕 宽度640*0.291186.24mm7.33英寸屏幕对角线7.33英寸 * 1.259.16英寸所以，2M=18.32英寸，3M27.48英寸，4M36.64英寸，5M45.8英寸4:3之800*600：1M距离：屏幕 宽度800*0.291232.8mm9.165英寸屏幕对角线9.165英寸 * 1.2511.46英寸所以，2M=22.92英寸，3M34.38英寸，4M45.84英寸，5M57.3英寸4:3之1024*768：1M距离：屏幕 宽度1024*0.291297.98mm11.73英寸屏幕对角线11.73英寸 * 1.2514.66英寸所以，2M=29.32英寸，3M43.98英寸，4M58.64英寸，5M73.3英寸 请注意，以上所说的人眼的分辨率角分，是在十分理想的情况下-足够明亮的晴天，同时无反光，对于白纸上的黑条测试（这种目标被成为extended object，人眼对于这种目标有很强的分辨能力），并且是眼睛特别好的人得到的。实际上，一般人的眼睛没那么好，而在70年代的天文爱好者手册一书中，引用Pickering的研究成果，实际上白纸上的黑条测试是一种极端情况（并且这是白天照明条件好的时候做的，想想如果在昏暗的灯光下做这个实验结果会如何），人眼对这种图案的灵敏度高，会3到5倍于黑背景上的白点。另外，其他研究表明，人们对于昏暗中的点光源（点光源的亮度如果一样的话，比方说天文上的双星观测），分辨率最好的人能到2角分，一般人在3角分算是很不错的，通常更差，一般人眼这种情况下的分辨率是3-5角分。这可以理解为大多数人（包括我自己），在看（352*288），用29英寸的彩电在3处还可以忍受甚至津津有味的原因。请看以下分析：VCD 4:3之352*288：1M距离：屏幕 宽度352*0.291102.43mm4.03英寸屏幕对角线4.03英寸 * 1.255.04英寸所以，2M=10英寸，3M15英寸，4M20英寸，5M25英寸（人眼的分辨率角分）2M=20英寸，3M30英寸，4M40英寸，5M50英寸（人眼的分辨率2角分）2M=30英寸，3M45英寸，4M60英寸，5M75英寸（人眼的分辨率3角分）看到没有，3米处的尺寸居然需要30英寸！现在，我们再来看一下DVD：DVD 4:3之720*480：1M距离：屏幕 宽度720*0.291209.52mm8.25英寸屏幕对角线8.25英寸 * 1.2510.31英寸所以，2M=20.62英寸，3M30.93英寸，4M41.24英寸，5M51.55英寸（人眼的分辨率角分）2M=41.24英寸，3M61.86英寸，4M82.48英寸，5M103.1英寸 （人眼的分辨率2角分）2M=61.86英寸，3M92.79英寸，4M123.72英寸，5M154.65英寸（人眼的分辨率3角分）这同时也可以理解为，如果你的眼睛的分辨率是3角分的话，在3M处的距离，你需要用92.79英寸（约100英寸）的投影，而此时，你不会感觉到屏幕的颗粒感，因为已经达到你的眼睛的分辨率极限了，而如果你此时用一台50英寸的1920*1280高清的话，相信效果绝对不如用100英寸的投影放DVD来的震撼和真实。因为在3角分的情况下，1920*1280的高清在3M处需要75*3225英寸的屏幕才适合你的眼睛的分辨率。呵呵，在3M处看50英寸的高清，浪费分辨率啊！再次声明，以上的计算除非特别说明，是理想情况下人眼1角分分辨率的情况下的：屏幕分辨率、尺寸和观看距离的关系，如果你的眼睛是2角分或3角分等其它的话，请相应的加倍或者减倍。也就是，在以下3个参数固定2个参数的情况下，眼睛的分辨率的“数值”（注：数值越大，说明你的眼睛分辨率越低），和屏幕分辨率反比屏幕 尺寸正比观看 距离反比以上就是本人从眼睛的角度出发，对于显示分辨率，画面尺寸，观看距离的关系的研究。我相信从眼睛的角度出发，具有比其它角度来说更具有现实的意义。一般情况下，我们的观看距离（一般是你的客厅的沙发和电视或者投影之间的距离）是不变的，所以就只要确定你要买的电视（投影）的尺寸，就可以确定你是要买高清还是标清或者其它分辨率的显示设备了。反过来，一旦你确定了你的分辨率，也就可以确定你需要买多少大尺寸的显示设备。在确定观看距离和