[复习]解读电视的分辨率和清晰度

[复习]解读电视的分辨率和清晰度 传统大屏幕电视机的清晰度 1、大屏幕电视机 传统电视机系指幅型比为4:3的阴极射线管(CRT)直观式电视机。这类电视机有大屏幕与非大屏幕之分，一般将25英寸作为一个界限，等于和大于25英寸的称为大屏幕电视机，小于25英寸的为非大屏幕电视机，或叫小屏幕电视机。由于小屏幕电视机显示的图像质量比较好，一般不对它们多加研究，而大屏幕电视机的图像清晰度差，扫描线明显，颗粒感重，所以多以它们为研究的对象。根据市场现有情况，本文只就29英寸、34英寸和38英寸的大屏幕电视机的清晰度进行讨论。 2、荧光粉点距及其对清晰度的影响 在电视机的清晰度问题上，与电路有关的因素已经不是最难解决的影响因素，而最难解决的因素还是荧光粉点距问题。因此，本文不讨论电路系统和聚焦系统对电视机清晰度的影响，而专门就荧光粉点距对清晰度的影响加以讨论。 “荧光粉点距”是指由红、绿、蓝三种荧光粉最小单元按一定方式排列组成的相邻“荧光粉组合”之间的水平距离，一般用PH来表示。所谓“荧光粉点”是一个用俗了的称呼，实际上不一定是一个点，而是由不同形状的3种颜色荧光粉小单元各自构成的三种不同形状的“荧光粉组合”:圆点状的小单元，成三角形排列，三色荧光粉圆点构成了一个基本称得上是点的荧光粉点(见图2);短条状的小单元，纵向平行排列，三色荧光粉短条构成了一个正方形荧光粉块或长方形的荧光粉块(见图3);长线状的小单元，也是纵向平行排列，三色荧光粉长线构成了一条荧光粉线组(见图4)。以上3种情况，看起来是把单色荧光粉小单元从点向长里做，先得到短条状得，进一步作为线状的。作成了线状，就达到了极端的情况，如同索尼的新型平面特丽珑显象管，其荧光粉组合已经既不是点，也不是条块，而是从屏幕上边缘一直拉到下边缘的一条长线。由于这种情况下是线，因此水平像素之间的距离已经不称做点距，而称为“线距”。但是，为了讨论问题的方便，一般情况下还是使用点距一词，只有在特定情况下才使用线距一词。 就垂直方向来说，如果是荧光粉点或荧光粉块，也有一个点距问题，一般用PV来表示。这种垂直点距或块距不论在对垂直清晰度的影响上有无具体作用，总还能有点距或块距可言;如果是如同索尼显像管的整条荧光粉线，那么在垂直方向上还有什么点距或块距可言呢,实际上，在垂直方向上也有影响垂直清晰度的点距，不过这个点距不一定是荧光粉实际具有的点距，也可以是由水平扫描线在垂直方向上从荧光粉条或荧光粉线上切割出来的。因此，我们可以认为这种由扫描线切割出来的点距是“相当点距”。垂直分辨率高的水平扫描线切割出来的相当点距细，得到的图像垂直清晰度高;反之，垂直分辨率低的水平扫描线切割出来的相当点距粗，图像垂直清晰度低。 由于人眼对水平清晰度更为敏感，所以人们往往将垂直清晰度先放在一边，而只谈水平清晰度。我们平时所说的点距，是指水平点距PH，因此，通常所说的荧光粉点距或线距只决定水平清晰度，与垂直清晰度无关。正因为如此，本文也只讨论和计算电视机的水平清晰度。 一般的规律是，电视机荧光粉点距的大小，决定了能够显示的图像细节的小大。荧光粉点越细，点距越小，能显示的图像细节越精细丰富，图像清晰度越高;反之，荧光粉点越粗，点距越大，能显示的图像细节越粗糙，图像清晰度越低。但是，这种点距的大小对清晰度的影响并不是线形的，它与扫描电子束的大小存在如下3种情况的相互关系:当电子束提供的图像信号分辨率较低时，其像素点较大，如果信号的像素点明显大于荧光粉点距时，这时电视机显示出来的图像清晰度是由图像信号的分辨率决定的，而与点距无关，这时的清晰度比较低。当图像信号的分辨率较高时，其像素点较小，如果信号的像素点大小与荧光粉点的大小相当时，能充分发挥信号像素和荧光粉点的最高性能，获得最高清晰度的图像;如果信号的像素点过小，明显小于荧光粉点距，这时的图像清晰度仍然由荧光粉点距决定，高分辨率的图像信号不能充分发挥出自己应有的清晰度来。因此，在保证电子束提供的图像信号的分辨率等于和大于荧光粉点所决定的分辨率这两种情况下，电视机最终显示出来的图像水平清晰度，都是由荧光粉点距的大小来决定的，这时的清晰度就是该电视机所能显示的最高水平清晰度。 3、传统大屏幕电视机的最高清晰度 计算由荧光粉点距决定的电视机最高水平清晰度，比计算从图像信号源，包括传输系统在内的多因素所决定的最高清晰度要容易得多，因为这时我们可以不去考虑视频带宽，扫描的过程，逆程情况，会聚性能和画质处理电路等，而是假设这一切都能满足的情况下，只就荧光粉点距来说最大能显示出多高的清晰度。在这种情况下，计算就来得十分简单:只要计算出在屏幕上能显示出的最细扫描线的数量，再乘以有效系数K,0.75就行了。 传统电视机最高水平清晰度计算的具体方法如下:设水平清晰度线数为N，屏幕的宽度为W，荧光粉点距为d，有效系数为K，则有: N,KW/d …(6) 在(6)式中，W,d实际上就是可以显示的最大垂直扫描线行数n，将其乘以有效系数K，就换算成了清晰度线数。 29英寸电视机的荧光粉点距多在0.73~0.80mm之间，我们平均以0.75mm计;34英寸的荧光粉点距多在0.8~0.9mm之间，我们平均以0.85mm计;38英寸的多在0.85~1.00mm之间，我们平均以0.95mm计，再利用表1所提供的大屏幕电视机的平均屏幕宽度，就计算出了各种电视机可以显示的最高水平清晰度来。对3种大屏幕电视机的计算结果见表2。 由表2可见，从3种大屏幕电视机的最高水平清晰度显示能力来看，它们是差不多的，即大约都在550,570线的范围。目前普通电视信号只能提供468线的水平清晰度，DVD机只能提供将近500线的水平清晰度，数字摄录机只能提供500~540线的水平清晰度。因此，现在的大屏幕电视机所具有的荧光粉点距对于显示现有图像信号源的清晰度还是有富余的，而对显示未来的高清晰度电视就力不从心了。 四、背投电视的清晰度 本文前面通篇都在强调点距，有些读者可能注意到，背投电视也有一个“点距”问题。尤其是近年来出产的新型背投，大多数厂家都在宣传自己品牌背投的屏幕栅条是已经精细化处理的，栅距从0.75mm减小到了0.52mm，并称这种背投的图像更为细腻，清晰度更高，有 的厂家直接将其称为“高清背投电视”。所以有的读者以为，传统电视机29英寸、34英寸和38英寸规格的，其点距才分别为0.75mm、0.85mm和0.95mm左右，屏幕宽大到42英寸、51英寸和60英寸的背投电视，其点距竟然只有0.52mm，看来真正是高清晰度的了。 实际情况并不是如此，现在市场上栅距为0.52mm的所谓“高清背投”，不但不能显示出真正的高清晰度图像来，而且在同一分辨率图像信号源的情况下，背投显示出来的清晰度会明显低于传统电视机显示出来的清晰度。 这种看法，不是与背投的“点距”只有0.52mm相矛盾吗?其实不矛盾，因为传统电视机的点距是指显象管屏幕上的荧光粉点距，它与可以显示出的最高清晰度直接相关;而背投的0.72mm或0.52mm栅距是指组成屏幕的散光层栅条之间的距离，应当称为“栅距”，而不是许多人误认为的“点距”。虽然散光层的栅距与形成的图像清晰度有些关系，但关系不如显象管荧光粉点距的那么大。这样说不大好理解吧,要明白这个问题，需要先搞清背投屏幕上的图像是如何形成的和背投电视屏幕的结构。 以CRT背投为例，图像首先是在机内下部的投影管中形成， 它的成像原理仍然利用电子束扫描，将图像信号分别在只有7英寸的R、G、B三个单色投影管里成像，通过投射管进行校正和聚焦，把图像向后上方投射到背后斜向的反射镜上，再由反射镜反射到前面的垂直屏幕上。背投电视的显示屏幕是特殊塑料制作的，一般由4层组成，里面一层为菲涅尔透镜聚光层，中间一层为双凸透镜透光层，向着观众的外层为硬质保护层，在保护层里和双凸透镜透光层之间还夹着一层散光层(背投屏幕结构见图5)。 因此，观众从背投屏幕看到的图像不是如同传统视机那样直接在荧光屏上生成的，而是在投影管中已经生成的3个单色小图像，再将这3个单色小图像的光线投射出来，并使这些图像光线经过校正、聚焦、反射、折射和散射等一系列的变化，最后在屏幕上形成放大了的间接图像来。由于这种图像在投射和放大的过程中所经历的反射、折射和散射等，使原来生成的图像质量劣化。如果用同一种分辨率的图像信号输入背投和传统电视机中，将二者显示的图像相比，在背投上显示的画面清晰度降低，图像细节损失大，画面风格缺乏锐利感，如果聚焦稍微有偏差，经过放大后就会造成图形边缘着色不准，出现彩色镶边现象等。 由于背投电视的图像质量普遍较差，所以不宜近看，而适宜较远距离观看。背投电视屏幕栅距的细化与显象管荧光粉点距的细化对图像清晰度的影响完全不可相提并论，虽然目前 背投电视的屏幕栅距已经下降到0.52mm，但并不能就能显示出真正的高清晰度图像来。由于背投电视图像光线变化的复杂性，一般无法计算它的最高水平清晰度。 关于高清晰度电视机和显示器等的清晰度问题，我们将在以后的文章中加以讨论。 —对视频图像及其显示的浅见(之四) 什么是高清晰度电视机,根据这几年媒体的不断宣传，在绝大多数人心目中已经形成了一种定势:点距小到零点三几的、在水平方向分辨率达到1920线的、或者清晰度在1000线以上的才是真正的高清晰度电视机。如果有人将低于这个的称为高清电视机，那么人们就会认为这是厂家的误导宣传，是媒体在跟着炒作。很少有人怀疑以上这种看法的正确性，但事情果真如此吗,我们不妨通过本文先进行一些分析，然后再下结论。 一、 高清电视机的清晰度 所谓高清电视，也就是人们常说的HDTV，CCIR(国际无线电咨询委员会)是这样定义的:“当观看距离约为屏幕高度的3倍时，该系统能使显像的实际效果等于或接近于由视力正常的观众观看原始景物或表演时所取得的印象。”可以看出，与现有电视系统相比，高清电视概念的核心在于清晰度得到大幅提升，观赏效果已经达到或接近于35毫米银幕影片首轮放映的画面观看效果。在讨论高清电视机的清晰度时，我们从最高清晰度、起码高清晰度和现有较小点距电视机的清晰度说起。 高清电视机的最高清晰度 在这里我们先来讨论:显像管式CRT电视机在显示HDTV时，最高能获得多高的水平清晰度，为了获得这么高的清晰度需要什么样大小的荧光粉点距。 HDTV的扫描格式共有3种，即1280×720p、1920×1080i和1920×1080p，我国采用的是1920×1080i/50Hz。有人考虑到美国既采用了1920×1080i格式，又采用了1280×720p格式，今后的许多美国电影大片必然也会用1280×720p格式来制作，因此，建议我国也需要将这种格式纳入本国的标准中。因此，在讨论高清电视机的最高清晰度时，应当从1920×1080和1280×720两种格式出发。 其次，作为扫描式的电视机，必然存在“过扫描”问题。由于过扫描的存在，使图像信号在显象管中扫描时，有一部分扫到电视机屏幕有效范围以外去了，使图像信号的有效像素减少，与此相对应的是，电视机荧光粉的点数也可以减少。如果过扫描以一个不算大的量10%(单面取5%)来计算，那么上述两种高清扫描格式的水平像素照样应当减少10%才是需要显示的像素，这样就使1920减少为1728，1280减少为1152。 根据以上情况，我们用早已上市的32英寸和36英寸16:9宽屏幕电视机为例，按照在前篇文章中已经介绍过的方法，可以计算出电视机的有效屏幕宽度、可以显示的最高水平清晰度和对应的最小点距来。计算过程从略，现将计算结果列于表1。 从表1可以看出，如果考虑必不可少的过扫描后，HDTV从理论计算来说，1920×1080格式的图像最高只可以有1296线水平清晰度，1280×720格式的图像最高只可以有864线水平清晰度。 从表1还可以看出，即使不考虑过扫描，在需要完全显示出两种HDTV分辨率格式提供的所有扫描点而获得制式所决定的最高清晰度时，对32英寸电视机来说，在显示1280×720时点距只需0.52mm，在显示1920×1080时点距只需0.35mm; 同理，对36英寸电视机来说，在显示1280×720时点距只需0.59mm，在显示1920×1080时点距只需0.39mm。实际上电视机总是有过扫描的，这样一来，扣除过扫描损失的像素而使图像中间部分扫在屏幕上的水平像素点，才是真正需要对应的荧光粉点的最大数量，这时显示1152和1728两种HDTV水平分辨率像素的荧光粉点距，32英寸电视机分别只需0.57mm和0.38mm，36英寸电视机分别只需0.65mm和0.43mm。 从以上计算和分析，不难得到以下两点看法: (1)在显示1920×1080这种最高分辨率格式图像时，如果要充分发挥图像信号的分辨率优势，确实需要细点距的电视机，这时32英寸电视机的点距应当不大于0.38mm，36英寸电视机的点距应当不大于0.43mm。从这2个数据可以看出，这种结果并不符合我们经常听到的“高清晰度电视机的点距必须小到零点三几”的说法，如果认为“高清晰度电视机的点距最好小到零点四左右”，应当比较符合实际。 (2)如果今后我国也将1280×720格式纳入我国的高清晰度电视标准中，那么，有些点距大一些的电视机，虽然在显示1920×1080格式图像时不能充分发挥出图像信号提供的最高清晰度，但对显示1280×720格式的图像来说，点距即使大到0.57mm(32英寸)和0.65mm (36英寸)，却是可以胜任的。那么从这个意义来说，点距为0.55mm,0.65mm左右的电视机也可以认为是高清晰度电视机。 高清电视机的最大点距 上面分析的是在显示HDTV所能达到的最高清晰度时所需的点距，即高清电视机的起码最小点距。但是，如果点距大了一些，虽然不能显示HDTV的“最高清晰度”图像，但能显示行业规定的“起码高清晰度”图像，这时的点距就应当是高清电视机可以允许的最大点距。这种点距会有多大呢, 国际上使用和推广HDTV的各个国家，并没有对高清晰度电视机需要达到的最高清晰度制定标准，而对高清晰度电视机需要达到的起码清晰度制定了标准。无论哪个国家的起码高清晰度标准都远低于由图像信号换算出的理论清晰度1440线，根据各自情况的不同，各国的HDTV起码清晰度标准值也不尽一样，有的国家规定为?600电视线，有的国家规定为?700电视线。据了解，2001年我国信息产业部在上海召开的数字电视产业化协调会议上曾提出，拟将我国的标准清晰度电视SDTV的图像清晰度规定为?500电视线，将高清晰度电视HDTV的图像清晰度规定为?700电视线。 这样说来，具有能够显示700线以上水平清晰度的电视机，就应当列入高清电视机行列。那么，荧光粉点距起码要小到什么尺寸才能获得这种清晰度呢,我们同样以32英寸和36英寸宽屏幕电视机为例，利用已经介绍过的计算方法，可以很快计算出它们这时所需的点距来，结果见表2。 从表2可以看出，如果仅仅为了能够显示出700线的起码高清晰度电视，对32英寸和36英寸电视机来说，分别只需要0.70mm和0.80mm就可以了。这个结果同那种认为凡是高清电视机，在32英寸和36英寸时必须分别具备0.30mm和0.37mm以下点距的看法相差甚远。 点距为0.6mm的电视机不能是高清的吗, 前面第1个问题说明了在充分显示1920×1080和1280×720格式时电视机所需的点距(起码最小点距)，第2个问题说明了在显示HDTV起码高清晰度700线时电视机所需的点距(允许最大点距)。这样一来，似乎应当没有必要再来单独讨论点距为0.6mm的电视机是不是高清电视机的问题了。但是，因为对这个问题看法不一，一直很有争议，所以我们不得不为此专门多说几句。 我国有几个电视机生产企业前几年就向市场上推出了点距为0.6mm档次的16:9宽屏幕电视机，如厦华的HT-3281D、HT-3681D，TCL的HiD宽屏系列 ，海尔的G5宽屏系列等。这些电视机的显象管使用了东芝、松下等公司的宽屏幕小点距显象管，其中32英寸的点距为0.60mm,0.63mm，36英寸的为0.65mm,0.67mm。这类实际上是中等点距的电视机，被厂家宣传为“数字高清晰度电视(Ready)”，这种做法从一开始就受到媒体的激烈批评。由于这种电视机不具备数字电视信号的接收和解码功能，只具备把来自于机顶盒的高清图像信 号进行显示的功能，所以注明是Ready，即备用显示的意思，以此区别于真正的数字高清晰度电视机。因此，在这里我们也同争论的焦点一样，只就显示图像的清晰度来说，这类电视机能否够得上是高清晰度的。 要解决这个问题并不难，将点距为0.60mm,0.63mm的32英寸和点距为0.65mm,0.67mm的36英寸宽屏幕电视机可以显示出的水平清晰度计算出来就行了，计算结果见表3。 从表3可以看出，如果只从理论计算来看，无论32英寸的还是36英寸的电视机，在它们实际使用的0.6mm点距级别的显像管时，都可以显示出800线级别的水平清晰度来，达到了?700线的要求。 这种电视机可达800线级别的水平清晰度只是一个理论计算结果，实际上能达到多高的清晰度呢,有资料报道，信息产业部广播电视产品检测中心的技术人员，对点距为0.65mm的DPPT彩色显象管(细点距多媒体显象管)，用宽频带视频放大器输入图像信号，测量屏幕中心的图像水平清晰度，结果显示已经超过700线。 因此，理论计算和实际测量都说明，32英寸和36英寸0.6mm点距级别的宽屏幕显像管是可以达到水平清晰度?700线要求的，配备这种显像管的电视机，是可以将它们列入高清晰度电视机范围的。 窄屏幕高清电视机的点距 HDTV只有16:9宽屏幕格式，没有4:3窄屏幕格式，但如果经过幅型处理后，或者利用信箱显示格式，用普通4:3窄屏幕电视机也可以高清格式图像。如果用窄屏幕电视机来显示1280×720和1920×1080格式图像的话，画面宽度为电视机屏幕的有效宽度，画面高度减小了25%，测量清晰度的观看距离也要减小，要求的点距自然就会随之减小。这时，在显示最高水平清晰度时所需的最小点距，以及显示下限清晰度时可以允许的最大点距也是可以计算出来的。经过计算，其结果如表4。表中同一格中出现的两个数字是表示“不计入过扫描/计入过扫描”的情况。 从表4可以看出，为了获得1728像素的最高清晰度，29英寸、34英寸和38英寸电视机的最小点距分别为0.32mm、0.38mm和0.42mm左右;在只要求达到起码高清晰度700线显示时，允许的最大点距分别为0.64mm、0.70mm和0.78mm，这组数字也相当大，可能也让人很难接受。 实际上，34英寸的窄屏幕电视机的有效宽度650mm与32英寸宽屏幕电视机的有效宽度660mm相当，38英寸窄屏幕电视机的有效宽度730mm与36英寸宽屏幕电视机的有效宽度750mm相当，因此计算出来的点距也相当。 二、液晶电视和等离子电视的清晰度 液晶电视和等离子电视的图像显示特点 上面谈到的高清电视机是指采用电子束扫描显示图像的显示设备，现在要谈的液晶电视和等离子电视与它们不同，后者不用显象管进行扫描显示，而是一种平板显示器。这种显示器在平板上沿水平和垂直方向排列了成千上万的像素点，数字处理器将处理好的图像信号，在对显示板上的每一个像素点进行“寻迹”找到它在板上的位置后，输入对应图像电平的电信号，所有像素都如此寻迹和显示，从而显示出整个屏幕上的图像来。正因为如此，这种显示方法俗称“点对点”显示。这种方法显示的图像结构准确，没有几何失真，是一种十分先进的图像显示技术。 液晶电视和等离子电视的另一个显示特点是，由于它的图像处理系统只有数字处理器，没有显象管那一套阴极、调制极、栅极、阳极、偏转线圈和荫罩孔板等，没有了因扫描和会聚系统产生的图像失真和清晰度下降。因此，与传统电视机相比，这种点对点的显示技术可以保持更高的图像质量，在同时都使用与显示屏分辨率相同的信号源的情况下，可以看到液晶电视和等离子电视的图像更加稳定清晰。当然，液晶电视和等离子电视也有它们自身的一些技术局限，从图像的综合品质来看，目前还难以超过显象管电视机。 液晶电视和等离子电视实际图像清晰度特点 液晶电视和等离子电视显示板上的像素排列和数量构成了它的自身分辨率，这种分辨率又叫固有分辨率或物理分辨率。由于这种分辨率与处理器接收的图像信号分辨率不会总是一样的，就带来了对不同输入信号实际显示的图像清晰度究竟有何不同的问题。 目前的计算机液晶显示器和小型液晶电视大多为4:3窄屏幕的，其物理分辨率有640×480、800×600、1024×768等几种。而20英寸以上的液晶电视和几乎所有等离子电视均为16:9宽屏幕的，其物理分辨率有852×480、1280×720、1280×768和1366×768等几种。 宽屏幕分辨率格式看起来比较陌生，其实宽屏幕分辨率格式就是从窄屏幕分辨率格式直接转换过来的。转换的方法很简单，就是利用在前一篇文章中介绍过的幅型比系数B=0.75，将窄屏幕规格的水平像素除以0.75，就得到了宽屏幕的水平像素，垂直像素保持不变，就得到了宽屏幕分辨率格式。比如窄屏幕规格的640×480，因为640?0.75=852，因此在宽屏幕分辨率时就成了852×480。作为宽屏幕分辨率格式的代号，在窄屏幕规格名称前加一个字母“W”就行了，以表示是宽(Wide)的意思。如窄屏幕规格为VGA 640×480，宽屏幕规格则为 W VGA 852×480。常见窄屏幕和宽屏幕液晶电视和等离子电视的分辨率规格见表5。 从表中可以看出，液晶电视和等离子电视的物理分辨率格式种类比较丰富，低、中、高格式的都有，分辨率格式档次越高的，价格越贵。是否液晶电视和等离子电视的物理分辨率越高，显示的图像也一定越清晰呢,让我们留待下期分解。 —对视频图像及其显示的浅见(之五) 在上一期我们可以看到，液晶电视和等离子电视的物理分辨率格式种类比较丰富，低、中、高格式的都有，分辨率格式的档次越高，价格也越贵。那么，是否液晶电视和等离子电视的物理分辨率越高，显示的图像也一定越清晰呢, 从电路结构来看，液晶电视和等离子电视由两部分组成，一是数字处理器，二是显示屏。显示屏的物理分辨率只有一种，而处理器可以接收、处理的图像分辨率却可以有许多种。比如，某一台液晶电视显示屏的物理分辨率为800×600，而处理器可以接收和处理640×480、720×480、720×576、800×600、1024×768、1280×720和1920×1080等这几种图像信号。如果处理器接收的正好是与显示屏的物理分辨率相同的800×600格式信号，经过处理后送到显示屏进行显示，这时这台液晶电视可以显示出它能够显示的最高清晰度。 如果处理器接收的是比显示屏物理分辨率小的如640×480格式，这时这台电视机将显示出它的最低清晰度。之所以如此，是因为低分辨率的图像信号必须经过像素插补处理，使其凑足800×600格式，才能照亮显示屏上的每一个像素点，插补的结果不但没有提高清晰度，如果处理的算法不够先进，连原来640×480对应的清晰度也不能达到。 那么，如果处理器接收的是比显示屏的物理分辨率高得多的如1280×1024甚至是1920×1080格式，这时这台液晶电视是否可以显示出对应于1280×1024或1920×1080格式这么高的清晰度来呢,回答是否定的。因为这时虽然接收的图像信号分辨率高，但显示屏没有这么多物理像素点来显示，而必须由处理器将高分辨率信号通过“去像素处理”，将其压缩成与显示屏的物理分辨率相同的800×600格式才能进行显示。这样一来，不但因为从高分辨率降为显示屏固有分辨率而使原始图像的清晰度降低，而且由于在进行图像处理时的去像素处理过程中，给图像造成了一定程度的失真，使这种高分辨率信号的图像，最终显示的清晰度和自然感，还不及第一种情况接收的800×600格式所显示的效果。 3、处理器与图像清楚度的关系 液晶电视和等离子电视的数字处理器，由于采用的插补和压缩算法不一样，使用的电路和元器件不一样，所以不但功能有所不同，而且性能也有差异。有个评测室对目前市场上热销的6款物理分辨率都是1280×768的30英寸液晶电视进行了静止图像和运动图像的对比测量，结果发现，不同品牌的机子，在静止图像清晰度和运动图像品质上都存在比较明显的区别。因此，在选择液晶电视和等离子电视时，为了买到清晰度高的产品，不能只从物理分辨率档次的高低去考虑，在目前还没有高分辨率信号源的情况下，更应当注意数字处理器的性能。 一、 有必要建立“高清晰度范围”的意识 目前的实际情况是，绝大多数人根据 “1920×1080”这个人人都熟悉了的HDTV高清扫描格式，认为凡是高清电视机都必须具有1920分辨率，屏幕点距要小到0.3几毫米。因此，“1920”和0.3几毫米的点距成了衡量高清电视机的第一依据。 媒体上还经常用到的第二种衡量高清晰度电视机的依据，该依据来自于很多年前的一个表格(见表6)，认为这个表格中的 “高精密级” 就是高清晰度电视机的标准，也就是水平清晰度要在1000线以上，节距要在0.2mm,0.3mm。 应当如何看待高清晰度指标问题呢,我们认为，所谓高清晰度，应当是一个相对的概念，不同的发展时期、不同的技术时代、不同的使用场合、不同的性价比，对高清晰度线数的要求和规定应当是不一样的。现在使用的传统电视系统，其图像清晰度的设计目标，是希望电视图像的清晰度向16mm胶片电影靠拢。在即将来到的HDTV时代，分辨率选用了1280×720和1920×1080，是希望电视图像的清晰度向35mm胶片电影靠拢。在HDTV时代以后，进一步的发展是UDTV时代，那时希望电视图像的清晰度向70mm胶片电影靠拢，分辨率将比HDTV的提高2倍，垂直分辨率要在现在的1125(即1080加上45行逆程扫描线)的基础上提高到2270。是否这些现行的、HDTV的、UDTV的格式所规定的分辨率水平，就是电视机必须达到的水平呢, 事物总是复杂的，并非一切实际效果都能与理论标准完全相吻合，现实中存在的种种问题会使实际效果偏离理论指标。不论是现在的传统电视，还是将来的HDTV和 UDTV，它们的最高分辨率格式，只是电视系统进行运作的技术参数，而不是显示器能完全达到的显示结果。 实际上过去人们也是这样做的。比如，我国传统电视的扫描格式是720×576，按照720水平像素这个数字，水平清晰度应当是540线。不知道当时是否也有人认为，电视机清晰度就必须达到540线，达不到的就不是合格的电视机。我们在前面的文章中曾经计算过，由于种种原因，传统电视的最高清晰度理论值只能达到468线。电视行业不但没有规定传统电视机必须达到540线或468线，反而规定:不是使用梳状滤波器的电视机，水平清晰度只需大于300线，即使使用了梳状滤波器的，水平清晰度也只需大于350线。因此，虽然传统电视的设计目标是16mm胶片电影的图像水平，但实际上达不到。 认为它是高清电视机的标准，根据不知从何而来。人们是否注意到，在这个表格中被认为是高清电视机标准的“高精密级”，其实这是用于“高分辨率显示器”的，而不是在说普通民用的高清晰度电视机。如果一定要将这个表上的参数与高清电视机联系起来，我们认为比较沾边的，还是中精密度级的，水平清晰度在800线左右，节距为0.35mm,0.45mm。这类显象管表中划为可以用作监视器或显示器，高清电视机的入门级品种应当在这个档次中，更高档次的其清晰度范围还可以向1000线以上延伸。 所以我们认为，对高清电视机的品质要求不应当是一样的，不应当只有一个采用极限线数的 “高清晰度” 绝对概念，而应当建立起“高清晰度范围”的相对概念。在这个范围内，根据年代、技术、成本和使用对象，可以将其划分为低、中、高3档。比如，低档高清电视机水平清晰度可以定为700线,990线，中档为1000线,1190线，高档为1200线以上。站在这个角度看问题，显示设备需要多大的点距或像素也就一起解决了:以32英寸和36英寸宽屏幕电视机为例，点距或像素分别为0.40mm和0.47mm以下的是高档型，点距或像素分别为0.50mm和0.56mm以下的是中档型，点距或像素分别为0.70mm和0.80mm以下的是低档型。为了显示除过扫描以外的1728最高分辨率(水平清晰度为1300线)，电视机的点距或像素分别应当在0.38mm和0.43mm以下。为了清楚地看出这种划分，请见表7。如果是40英寸级别、50英寸级别和60英寸级别的液晶电视或等离子电视，其物理像素就可以更大了。 根据上表的数据，可能不少人都会觉得，是不是低档的太差劲了，很难将它们与心目中的高清晰度融合。其实，绝大多数人都没有看见过七、八百线水平清晰度的电视图像是什么样子。有资料描述过使用厦华公司点距为0.63mm的16:9电视机HT-3281D收视日本BS卫星数字电视1920×1080i的情况，笔者估计这时其水平清晰度应为700,780线，实际观看的效果，因为篇幅有限，在这里不能过多引述，只能用“纤毫毕露”来形容。实际上，就连500线以上清晰度的电视图像也很少有人看到过，如果能看到，您可能认为已经很不错了。不要以为平时观看的DVD图像就是500多线，实际上一般情况下看到的DVD只有400多线。所以500线以上700线以下是SDTV标准清晰度或叫增强清晰度范围，而达到700线以上，已经进入高清晰度的初级行列了，这种初级清晰度给人们带来的感受，是不会使人失望的。如果不相信的话，请将您的计算机分辨率设置为1024×768，这时的理论水平清晰度是768线，显示几幅数码相机的照片看看吧，情况怎么样, 因此，再说一遍，如果现在就把高清晰度的标准宣传得高高的，使人形成一种心理定势，到时如果买不到清晰度那么高的电视机，可能不是视觉上要失望，首先是因为心理作用反倒要失望——不论实际需要是不是真的要求那么高。 对视频图像及其显示的浅见(之六) 未来的家庭影院形式更加多样化，除了普通家庭影院外，还有计算机家庭微型影院(HCPC)，利用计算机输出图像和声音信号而用大型显示器或投影机来显示图像的大型家 庭影院。因此，在介绍视频图像及其显示时，不能不谈到计算机及其显示器。 此外，在谈到高清晰度电视机时，许多人都喜欢用计算机的显示器来作比对，认为要达到近似计算机显示器点距的电视机，才能够得上高清晰度电视机。除了对这个问题存在不同看法之外，还有一些问题，比如，对于为什么对计算机显示的图像不提清晰度而只讲分辨率，显示器与电视机在图像显示特点上有何不同，显示器的分辨率与清晰度之间存在什么关系 等。 因此，根据计算机在家庭影院中的作用和读者对显示器存在的问题，本文对这方面也作一些分析和讨论。 作为计算机的显示器，目前以传统的阴极射线管(CRT)显示器为主，近年也有少量时尚的液晶显示器加入。因为液晶显示器和等离子电视在前面的文章中已经介绍过，所以在这里不再专门介绍，而只以传统的阴极射线管显示器为例来讨论计算机显示器中的有关问题。 一、显示器不用清晰度来表示的原因 计算机显示器的图像质量，都是用分辨率来表示，从来不用清晰度来表示。许多人认为，之所以如此，是出于一种习惯:对电视机习惯于用清晰度表示，对计算机习惯于用分辨率表示，二者的实质是一样的。还有人认为，正因为都可以用这两种术语来表示，所以说明分辨率和清晰度是一回事。 我们认为原因并不在此，而认为:显示器图像质量要用分辨率来表示是特意的而不是因为习惯的，它是由显示器的使用特点和图像传输特点决定的。 1、显示器的使用特点 首先比较一下电视机和显示器的使用特点。从使用特点来看，电视机是相对远距离的观看，而且是以观看画面图像为主，不是以观看文字为主，注重的不是图像细节和文字清晰，而是图像的宏观清晰度。因此，在这种情况下用清晰度来表示图像质量，就具有更好的针对性和实用性。显示器的情况与此正好相反，它是近距离观看，而且是以观看文字为主，兼以观看图像画面，非常注重文字的清晰和图像的细节，而不是图像的宏观清晰度，所以它的图像质量更适合用分辨率来表示。 2、显示器的传输和显示特点 希望根据电视机和显示器的使用特点来选用是用清晰度还是用分辨率来表示图像质量，这仅仅是个目的，究竟能否能达到这个目的，还得根据电视机和显示器的传输和显示特点来决定。 电视机的图像信号如果是来自于电视台节目，那么具有一定分辨率的图像信号经过发射、传送、接收、解调、亮色分离处理和其他相关处理，再显示成图像，这中间经历了许多变换、加工和失真过程，使图像质量大大降低，最终显示出来的图像质量，与原始图像信号分辨率所具有的图像质量相去甚远。也就是说，电视机的图像信号分辨率与在屏幕上显示出来的清晰度之间，没有固定的对应关系，在这种情况下，如果用图像信号分辨率来表示最终看到的图像质量，显然既不客观，也不合理。因此，电视机的图像质量应当以最终显示的图像质量为准，也就是必须用清晰度指标来表示。 相反，显示器的图像传输和显示条件比电视机好多了，在显卡上形成的图像信号，直接使用R、G、B三基色，通过短短的专用传输线，将信号直接送到显示器上进行显示，省去了各种复杂的传送和变换过程，图像信号几乎没有损耗和失真，屏幕上所显示出来的分辨率，基本上就是显卡所提供的分辨率，二者具有很好的对应性，最终显示的图像具有高保真、高 质量的特点。在这种情况下，用图像信号分辨率的大小来表示最终看到的图像质量，显然更加合理。 既然显示器用分辨率来表示更加合理，那么我们就应当对分辨率有个更深入的了解。由于分辨率与数码图像的像素密切相关，所以下面先对像素的概念和特性进行讨论，再谈到分辨率问题。 二、数码图像的像素 计算机上的数码图像有两大类，一类是矢量图，也叫向量图;另一类是点阵图，也叫位图。矢量图比较简单，它是由大量数学方程式创建的，其图形是由线条和填充颜色的块面构成的，而不是由像素组成的，对这种图形进行放大和缩小，不会引起图形失真。 点阵图很复杂，是通过摄象机、数码相机和扫描仪等设备，利用扫描的方法获得，由像素组成的。点阵图具有精细的图像结构、丰富的灰度层次和广阔的颜色阶调。当然，矢量图经过图像软件的处理，也可以转换成点阵图。家庭影院所使用的图像，动画片的原图属于矢量图一类，但经过制作中的转化，已经与其他电影片一样，也属于点阵图一类了。因此，我们在这里主要讨论由像素构成的点阵图。 1、像素的含义 虽然人们经常听到“像素”一词，也依稀知道一些它的含义，但不少人对其确切意义和特点并不清楚。像素就是组成数字图像的最小单元，即一个一个彩色的颜色点。像素一词是个外来词，在英文中，像素这个单词Pixels就是由“Picture(图像)”和“Element(元素)”两个单词的词头“Pi-el-”拼合而成的，是构成图像的元素的意思。从中文来说，像素这个术语是“图像元素”一词的简称。 一般人都以为像素是一个个的小圆点，但实际上它不是圆的，而是方的。也就是说，数码图像是由大量微小的彩色小方块按照一定的方式排列起来的。这种关于像素是方的而不是圆的的看法，是一些图像处理软件专家和有关书籍的作者特意明确过的，而不是凭空猜测。如果您在计算机上把一幅图像放得很大，在图形的边缘和有斜线的地方，就可以看见像素了，那是阶梯状或马赛克状的小方块，而不是小圆点。 2、像素的特性 构成点阵图图像的像素具有如下特性: ? 像素关系的独立性:组成图像的像素具有独立性，即各个像素之间不是互相关联的，改变其中一个像素，不会影响其它像素。利用这个特性，可以对图像像素进行去像素处理或插补新像素的处理，而不会改变原图像的形貌，但对得到的新图像质量有一定影响。 ? 像素数量大小的固定性:一幅图像的像素多少是固定的，构成图像的像素数量并不因为显示图像时的放大或缩小而改变其数量。一般将像素数量的固定性称作“像素的固定 性”，这种称呼与单个像素尺寸的大小混为一谈，所以在这里我们特意将这个特性强调成“像素数量大小的固定性”。实际上，作为一个一个的像素块来说，其大小是可以改变的，整幅图像的大小也可以随之改变。 ? 排列位置的固定性:像素点的排列位置是固定的，单独的像素点不能随意移动，如果移动像素，将对整幅图像造成完全的破坏。最典型的例子是利用图像处理软件对画面进行波纹化处理，像素的相对位置改变了，原始图像状态也破坏了。 ? 像素的位深决定图像的层次:像素位深是指RGB三原色的比特数(Bit)。彩色图像中，在R、G、B三个颜色通道中，如果每一种颜色通道占用了8位，即有256种颜色，三个通道就包含了256的3次方的颜色，即1677万种颜色。对于单独的一种颜色，需要8个字节来记录，对于3种颜色来说，就需要24个字节来记录(8×3=24)。因此，一般的彩色图像需要24位颜色来表现，成为“真彩色”。根据需要，也可以使用更低的色位，如256色(三色共占8位)或16位色，或者使用更高的色位，如32位、64位等。 三、分辨率的种类和意义 在电视机中有分辨率、分辨力、解像力、解像度、解析力和解析度等几种术语，虽然它们的叫法不 同，但意义是相同的;另外还有清晰度一词，我们已经分析过，其意义与上面那6个词的意义不同。 计算机的图像质量表示问题与电视机的不同有两点，除了在计算机中对于图像的精细性一律用分辨率这个术语来表述外，还有就是，在计算机中关于分辨率的叫法虽然也有好几种，但不像电视机那6种分辨率一样其意义是相同的，而是每种不同叫法的分辨率其意义也可能不一样。 虽然许多人都会使用计算机，但不少人没有特意去注意计算机究竟有多少种叫法的分辨率以及它们各自的含义，因此在实际使用和交流时，普遍存在模糊和混乱现象。为了使读者在这个问题上能有一个清楚不乱的概念，我们在这里将计算机多达十余种的分辨率归纳起来，区分成6种不同意义的分辨率。 1、显示器分辨率 显示器分辨率是指计算机显示器的物理分辨率，即在显示器屏幕上的荧光粉点数或像素数。过去人们只注意显示器的荧光粉点距，没有注意显示器的荧光粉点数，因此在这里听起来有点不习惯。但自从有了液晶显示器后，人们就开始熟悉显示器的固有像素点数和显示器本身的分辨率了。因此，显示器分辨率就是在生产制造时加工出来的显像小单元的数量，这 种显像小单元对CRT显示器来说是指屏幕上的荧光粉点，对液晶显示器和等离子显示器来说是指显示屏上的像素。 显示器分辨率的高低，既可以用规格代号表示，如VGA和XGA等，也可以用“水平像素数×垂直像素数”的数字表示，如640×480和1024×768等。 但是，在实用中，人们往往将显示器分辨率、显示分辨率和屏幕分辨率混为一谈。因为这3个术语的中文含义十分接近，所以产生这种混乱，但实际上这3者却是有的相同、有的不同，因此我们应当好好注意一下它们的区别。 2、显示分辨率 是指进行计算机桌面属性的“图像大小”或“屏幕分辨率”设置时选用的分辨率，它是用来实际显示图像时计算机所采用的分辨率，而与显示器分辨率无关。显示分辨率既可以小于显示器分辨率，也可以等于或大于显示器分辨率。过去的计算机操作系统用“图像大小”这一术语来表示，这种表示不大合理，因为从字面意义上来说，没有与分辨率直接挂钩，反而与图像的尺寸大小相混淆。因此，现在新式的操作系统中使用“屏幕分辨率”这一术语来表示，显然更为确切。不过，下面我们将会谈到，称显示分辨率为图像大小，其实也是有原因的。 在此要特别强调一遍，错误～链接无效。图像大小和屏幕分辨率这三个术语是描述的同一个事情的，它们都是指的通过计算机桌面属性由操作者设置的分辨率。这种分辨率有很多格式提供给操作者选择，如从640×480的低规格，直至1600×1200甚至更高的规格。这3个叫法不同但意义相同的分辨率，与显示器分辨率却不是一回事，显示器分辨率是描述的显示器自身的像素点数量，每台显示器只有一种固有分辨率，它是不可改变的。 显示分辨率的表达方式与显示器分辨率的表达方式相同，也是用分辨率规格代号或“水平像素数×垂直像素数”的数字来表示。同时，显示分辨率还可以用每英寸像素数ppi来表示，如72ppi，或者96 ppi等，这得根据显示器的规格和屏幕宽度来决定。每英寸像素数ppi的含义，是指在屏幕的可见区域内，每英寸长度上显示的像素数。用这种方式来表示显示分辨率是不大可靠的，因为屏幕尺寸可以因显示器不同而不同，屏幕分辨率设定可以在很大的范围内变化，因而用72ppi或者96 ppi形式来表示分辨率，一般使用在Mac和PC显示器的出厂默认设置中。 3、图像分辨率 是指在计算机中保存和显示的每一幅具体数码图像所具有的分辨率。图像分辨率的表达方式也为“水平像素数×垂直像素数”，也可以用规格代号来表示。 不过需要注意的是，在不同的书籍中，甚至在同一本书中的不同地方，对图像分辨率的叫法不同。除图像分辨率这种叫法外，也可以叫作图像大小、图像尺寸、像素尺寸和记录分辨率。在这里，“大小”和“尺寸”一词的含义具有双重性，它们都可以既指像素的多少(数量大小)，又可以指画面的尺寸(边长或面积的大小)，因此很容易引起误解。由于在同一显示分辨率的情况下，分辨率越高的图像像素点越多，图像的尺寸和面积也越大，所以往往有人会用图像大小和图像尺寸来表示图像的分辨率。由于这两个术语很容易与打印图像时的图片尺寸大小相混淆，所以有的专家主张改用“像素尺寸”来表示，在这种情况下，像素尺寸特指数字图像的像素数量，而图像尺寸和打印尺寸才是特指图像的尺寸大小。虽然如此，像素尺寸一词还是容易误解，使人以为是指像素点个头的大小，而不是原本应指的像素多少。因此，我们主张还是用“图像分辨率”或“记录分辨率”更为确切些。 4、打印分辨率 是指需要通过计算机输出图像信号到打印机进行打印时，用户在计算机对话框上所选择的分辨率。计算机将按这个参数输出图像信号，打印机按照这种设定的分辨率进行打印，因此打印分辨率也叫输出分辨率。 具体来说，打印分辨率是指“在单位长度上具有的像素数量”。虽然长度单位既可以用厘米，也可以用的英寸，但一般以用英寸为多。在使用英寸作为长度单位时，打印分辨率的单位是ppi(Pixels Per inch)，其中的第一个p是指像素Pixels，后面的那个i是指英寸inch，就是“像素/英寸”，即打印的图像上任何部位每英寸长度上有多少个像素的意思。打印分辨率的规格有很多，常见的有100ppi、150 ppi、200 ppi、300 ppi直至600ppi等。这个参数越大，说明图像的像素密度越高，图像越精细，清晰度越高。 需要特别提醒的是，有人将每英寸像素数ppi理解成是在每平方英寸上的像素数，甚至有的书籍上也是这么写的，其实这种理解是错误的。实际上，打印分辨率ppi是指在长度为1英寸的范围内单排像素的个数，而不是指在1平方英寸面积上的总像素，这二者的区别是很大的。比如打印分辨率为100ppi时，在长度1英寸的范围内单排像素只有100个，如果将1英寸宽度和1英寸高度上的像素乘起来，即在1平方英寸上的像素数却达到10000个，相差100倍。这种像素在1英寸长度上与1英寸面积上的差别，打印分辨率规格越高，相差越大，在300ppi时，相差300倍;在600ppi时，相差600倍。 对视频图像及其显示的浅见之七 前面我们了解到，计算机的图像可以区分成6种不同意义的分辨率，上期已经介绍了其中的显示器分辨率、显示分辨率、图像分辨率和打印分辨率，本期我们紧接上期的话题，继续了解打印机分辨率、印刷分辨率以及关于显示器的其它内容。 打印机分辨率 是指打印机在打印图像时所使用的分辨率，用通俗的话来说，所谓打印机分辨率就是指在打印时每英寸长度上需要喷出的微小墨滴的数量。因此，打印机分辨率的单位并不用ppi表示，而表示为dpi(Dots per inch)，即“点/英寸”，用习惯方法可以念作“每英寸点”或“每英寸滴”。 在打印机的技术规格中所标明的分辨率，是指该型号打印机的最高分辨率。常见的打印机的最高分辨率如300×600dpi、 600×1200dpi和1200×4800dpi等，现在最高的已经达到4800×5670dpi。 在显示分辨率为1024X768时的图形大小 在显示分辨率为1600X1200时的图形大小 不少人将打印分辨率(ppi)与打印机分辨率(dpi)等同起来。比如，认为在计算机输出的图像分辨率为200 ppi时，在打印机上打印的就是200 dpi，二者的区别只是叫法不同，前者叫“每英寸多少个像素”，后者叫“每英寸多少点墨滴”，而它们的数量是相同的，都是200。其实这种看法是不对的，实际上打印分辨率的每个像素(p)只对应图像上的1个像素，而打印机需要若干个点(d)来对应打印分辨率的1个像素。 要明白这是怎么一回事，需要知道半色调打印的原理。因为每一个墨滴只能是“有”与“无”，在图片上只能显示出全黑或全白，而不能显示出灰度层次和颜色阶调来，所以如果用1点来打印1个像素是不行的。为了解决颜色阶调的打印，设计人员创造出了一个办法，这个办法就是“半色调”打印方式。所谓半色调打印方式，是指用4×4或6×6个小方块来表现1 个像素的颜色阶调，这个4×4或6×6称为打印机的“半色调打印方阵”。以6×6方阵为例，一个方阵共有36个小方点，在用来表现1个像素的阶调时，如果36个点都没有喷上颜色，那么这个方阵的颜色是白的;如果36个点全喷上颜色，那么这个方阵的颜色最深;如果或者喷上1点、或2点、或3点或直至36点，用不同的喷墨点数和排列，就可以表现出不同的颜色阶调来。图1表示出了半色调为4×4打印方阵可能显示的其中8种颜色阶调。 所有喷墨打印机都是采用半色调方式来打印图片的，说明在每一个边长上需要4点或6点来表现1个像素。那么，在方阵的水平方向或垂直方向，1个图像像素对应的应该是4个或6个打印机点数，所以打印分辨率(ppi)与打印机分辨率(dpi)在数量上是不相等的。从打印机的技术规格的数字上看起来分辨率很高，但实际上并不能对应那么高同数值的打印分辨率，因为还要除以一个打印方阵数，才可以与打印分辨率相对应。比如，有一台打印机的分辨率是1200×2400 dpi，它的半色调打印方阵为6×6，那么它能打印的输出图像的最高分辨率只有200 ppi，而不是1200 ppi，这是因为1200?6=200的原因。 从理论上来说，打印机的分辨率越高，打印出来的图片越清晰。但是，并非都要使用打印机的最高分辨率，因为分辨率越高，需要的打印纸越好，打印的时间越长，所以应当根据需要来选择分辨率。一般情况下，使用150 ppi、200 ppi或300ppi的打印分辨率，就可以分别获得比较好、很好或优秀的图片了。 如果预先选用的打印分辨率低于或等于打印机的最高分辨率，则打印机将按照设定的分辨率进行打印;如果预先选用的分辨率高于打印机的最高分辨率，则打印机将自动按照本机的最高分辨率进行打印。 印刷分辨率 是指将数码图像进行大量印刷时，印刷制图所选用的分辨率，即指在单位长度上具有的 /英寸”，意思是在每英寸长度上印刷线数。印刷分辨率的单位是lpi(Line per inch)，即“线 有多少条印刷线。 印刷线当然是由像素组成的，但又不是一点对一线，所以印刷分辨率不等于打印分辨率，二者的关系是:1lpi=(1.5,2)ppi，即为了获得某一数量的印刷分辨率，需要1.5倍到2倍的打印分辨率图像信号来提供。比如，准备用200lpi的印刷分辨率进行图片印刷时，事先设定的图像输出分辨率应当选300 ppi,400ppi才行。 为了查阅起来直观方便，现将上述6种分辨率的意义和关系归纳到下表中。 四、分辨率格式的种类 计算机设计者在设计图像分辨率时，为了使用上的通用性，一开始就考虑了建立图像分辨率的规格标准。刚开始时这个标准的级别偏低，随着技术的进步，级别逐渐在向高级发展。 作为计算机系统，与图像分辨率相配合的有显示分辨率和显示器的分辨率，它们在分辨率格式标准上与图像分辨率是同步的。因此，图像分辨率、显示分辨率和显示器分辨率的种类和格式标准是一样的。 对于每一种“水平像素×垂直像素”的分辨率，为了记忆和使用的方便，设计者又为它们各自命名了代号，如640×480的为VGA，1024×768的为XGA，如此等等。 表2例举出了大部分数码图像分辨率的代号和数值，供读者参考。其中有4种使用率非常高，建议将其记住，它们是: VGA=640×480 、SVGA=800×600、 XGA=1024×768和SXGA=1280×960。 普通电视机的显示分辨率是由扫描电路固定了的，用户不能在使用中自行进行设定。这几年出现的一部分精密显像高行频电视机，行频可以高达38kHz,52 kHz，投影机的可高达60kHz,120kHz。如果这些电视机的高行频段具有可变行频功能，除可以显示普通电视、VCD、DVD等几种低分辨率格式图像外，还可以在该电视机具有的高段行频范围之内显示多种中、高分辨率格式的图像。虽然这类电视机可以对多种输入格式的图像进行显示，但使用者并不能进行改变屏幕“显示分辨率”的重新设定，一切可以显示的分辨率，都是由图像数字处理系统和扫描系统自动完成的。 五、显示分辨率与图像大小 从前面的内容中已经知道，显示分辨率是通过桌面设置的，也叫屏幕分辨率。 显示分辨率与图像尺寸大小的关系 由于组成图像的像素数量和排列是固定的，所以在一定的显示分辨率下，该图像的尺寸大小也随之是固定的。如果对屏幕显示分辨率进行重新设定，组成原图形的像素个数和排列位置并没有改变，但组成该图像单个像素点的粗细改变了，因而引起整个图像大小也随之改变:如果新设定的分辨率高，则每个像素点变小，该图像尺寸也将变小;如果新设定的分辨率低，则每个像素点变大，该图像尺寸也将变大。 正因为有这种图像面积大小随显示分辨率改变而变化的情况，所以就有上面一再提到的现象:人们经常把显示分辨率和屏幕分辨率称作图像大小、图像尺寸和像素尺寸。 比如，有一幅图像的分辨率为1024×768，如果将它在一台显示分辨率也正好设置为1024×768的显示器上进行显示，那么这幅图像正好与显示屏一样大。在图2中，因标题栏和工具栏遮盖了上面一横带画面，任务栏遮盖了下面一横带画面，看起来图像好像不完整，实际上是完整的。如果重新将显示分辨率设置为640×480，那么每个显示用的像素点变大了，这幅图像也跟着变大，它的边长比屏幕边长大出将近0.6倍，它的面积比屏幕面积大出将近2倍，需要使用滚动条来回移动才能看全所有画面。相反，如果重新将显示分辨率设置为1600×1200，那么每个显示用的像素点变小了，这幅图像也随之大大地缩小，变成了一块位于屏幕中央的大豆腐干。(见图3) 显示分辨率与清晰度的关系 因为图像的清晰度是由构成的像素多少和粗细来决定的，因此当显示分辨率提高，图像变小时，像素密度增大，图像清晰度增高。反之，当显示分辨率降低，图像变大时，像素密度减小，清晰度降低。当图像大到一定程度后，像素点就变成了像素块，可以明显地看出来。 图像分辨率的改变 以上讨论的是指一幅已知像素的图像，在显示分辨率进行改变时，它的像素数量和排列都不变而只有图像面积尺寸大小改变的情况，这就是前面所说的图像像素数量大小和排列位置的固定性。虽然具有这种固定性，但这并不等于图像的像素数量就是永远不可变动的，实际上对一幅具有确定像素的图像，要改变其组成像素的多少也是可以的，不过需要利用图像处理软件进行另外的加工，即去像素处理或插补像素处理。经过这种处理后，相当于破坏了老图像，产生了一幅新图像。当得到新分辨率的图像后，其图像尺寸大小随显示分辨率的变化情况，仍然遵循上述规律。 不过，不论增加还是减少图像的像素，都会引起图像质量的下降，其中尤其以减少像素的影响为甚。因此，专家们指出，在减少像素的时候，如果可能，最好不要超过25%。 电视机的显示分辨率 电视机的情况与显示器的不一样，电视机虽然也可以接收若干种不同制式、具有不同扫描格式和分辨率的图像信号进行显示，但其显示出的图像尺寸大小是固定不变的，用户也不能进行图像分辨率和图像尺寸大小的设定。 六、显示器图像的清晰度 虽然上面我们分析了计算机显示器的图像质量要用分辨率来表示的原因，但并不是说显示器的图像就没有清晰度可言，或者它的清晰度计算方法有什么特别的地方。实际上，显示器及其图像也有自己的清晰度，其清晰度的计算方法与电视机是相同的，而且有些环节还来得更加简单。 图像清晰度 显示器的图像信号在传输环节上不存在多大问题，视频带宽之类的限制因素都可以不加考虑。所以，如果忽略一些诸如过扫描等之类的次要因素，在点距允许的范围内，直接用显示分辨率乘以有效系数(Kell系数0.75)，就可以得出在当前设定的该分辨率下图像的实际清晰度。 当然，图像的实际清晰度还与图像信号的分辨率有关，如果信号分辨率低于显示分辨率，则图像的实际清晰度由图像信号分辨率决定。 计算机显示器虽然只有分辨率技术指标，但也有清晰度可言。如果由显示器的点距计算出垂直方向的荧光粉或像素列数，即最高垂直扫描线数，再乘以有效系数(Kell系数0.75)，就可以计算出显示器能够显示的最高水平清晰度，具体情况可以参见下面的例子。 显示器都是高清晰度的吗 人们可以不加考虑就认为，计算机显示器肯定是高清晰度的。究竟是否如此，我们还是来验证一下为好。 比如，明基17英寸的77V型显示器，其屏幕有效宽度为320mm，点距为0.27mm，可以计算出，它最多能够显示出1185行垂直扫描线，即显示最高水平清晰度的能力为889线。 如果要能显示HDTV中的1280×720格式的图像，则需要点距减小为0.25mm才行，那么正好可以显示1280行垂直扫描线，折合为960线的水平清晰度。如果要能显示HDTV中的1920×1080格式的图像，则需要0.17mm的点距，而目前最细的点距只有0.19mm。 不难看出，如果以显示700线以上的清晰度为标准，基本上所有的计算机显示器都可以认为是高清晰度的;如果以能够显示1280行垂直扫描线为标准，则有些计算机显示器够得上高清晰度的，而有些却够不上;如果以能够显示1920行垂直扫描线为标准，那么所有的计算机显示器都够不上高清晰度的。 关于显示器的分辨率和清晰度问题就讨论到这里。最后需要指出的是，目前的家庭影院视频器材中，清晰度最高的信号源就是DVD，但其理论最高水平清晰度只有540线，在电视机上实际能显现的不到500线，而所谓蓝光碟或高清晰度HD-DVD什么时候能出台还遥遥无期。因为没有高清晰度的信号源，不用说要想欣赏高清晰度家庭电影不可能，就是想要对已经有的高清晰电视机或投影机进行清晰度测试和调试都不可能。不过，有几个日本大公司制作了少量高清节目源和高清测试源，可以在它们的昂贵专用播放设备上进行放送。比如在某些大商场演示播放的高清节目，其内容包括建国50周年天安门广场阅兵式、北京新貌等，就是使用1920×1080i(宽屏幕)或1440×1080i(窄屏幕)信号。此外，索尼和JVC等公司还制作了高清测试信号。由于普通家庭影院爱好者不可能有那些高清播放设备，但如果高清信号源能用在计算机上，那么计算机就成为了普通家庭的高清播放设备。利用这种信号 源和计算机，姑且不说播放高清节目，就是能播放高清测试图，对已有的视频系统进行测试 和调整，那也能解决一个大问题。