从人眼的角度看分辨率和屏幕尺寸（选择你的显示设备）.doc

从人眼的角度看分辨率和屏幕尺寸（选择你的显示设备）（原创）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：（可以作为挑选显示设备的参数）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