[软核科普]多少ppi是人眼极限?浅谈屏幕显示的感知极限

您所在的位置:网站首页 rgb可以打印出来吗手机 [软核科普]多少ppi是人眼极限?浅谈屏幕显示的感知极限

[软核科普]多少ppi是人眼极限?浅谈屏幕显示的感知极限

2024-07-11 19:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

自从2015年2k屏高峰之后,手机的2k屏又陷入了一个低潮。2014年,以vivo xplay3s,nubia z7为代表的国内手机厂商,以lgg3和三星为代表的国外厂商,都争相推出2k屏,屏幕像素密度达到了534ppi之高。后来,就是xperia z5premium的4kLCD屏幕,像素密度更是达到了常人难以想象的801ppi之高。那么,2k屏是不是人眼分辨极限呢?为什么还有无2k不a屏(AMOLED屏的缩写)的说法呢?真像苹果说的那样,326ppi就是人眼极限吗?2k的534ppi,索尼的801ppi,是不是就是纯秀肌肉而无用的超感知范围的堆硬件呢?今天,我们将从科学的角度,一起探讨一下,多少ppi的屏幕才是人眼极限。

人眼的分辨极限

一般来说,只谈论感知中的屏幕的分辨率极限是毫无意义的,因为人类的最小分辨率是以视角来衡量的,而不是尺度。人眼的最小视角有美国科学家曾经做过,普通人的最小视角大概为2.5角分左右,视力较好的飞行员视角大概为1角分左右,对于一般人,取2角分,就是一个合适值。

对于一般人眼,最近对焦距离大概为6cm左右,近视眼一般可以达到3cm甚至2cm左右。而也取合适的普遍情况,近视眼的对焦距离取3cm比较合适。

那么,2角分对应弧度约为0.00058弧度,乘以距离6cm,人眼最近分辨距离为34.8um,这对应大约735ppi。

而对于最近对焦距离为3cm的近视眼,人眼最小分辨距离为17.4um,对应1471ppi。

所以,现有的手机屏幕清晰程度是远远不够人眼极限的,网上凡是反对苹果手机大果粒的都是拿乔布斯当年那句话,说什么300ppi就是人眼极限,那句话是有条件的,在手机的正常使用距离下,即约15~25cm距离下,人眼分辨率达到326ppi这个神奇数值,人眼就完全分辨不出像素点了。条件就是正常使用距离。但是,乔布斯显然玩了一个数字游戏,人一般使用手机的正常使用距离是远远小于15-25cm的,这是因为,现在手机上加入了更多多媒体,比如本人,就喜欢在手机上看漫画,而漫画在宽度不足65mm的过去的手机屏上(对于我就是5英寸1080p屏,就能看到字体边缘有锯齿,这种阅读字体边缘不清晰,和纸质书有差距,从小我就在想将来用上高清的完全看不到锯齿的比打印要更清晰的书籍,不过实际嘛,手机分辨率即使现在2k还是退化了,这个我们后面谈)显示是十分小的,所以我一般都是在距离手机8cm左右的位置看(当然,也练就了一双近视眼😷),在这个距离上看,还是可以看到像素点的,而字体边缘更是不清晰,和实体书籍阅读体验有较大差距,所以,441ppi(5寸1080p屏)显然不是人眼极限。

后来我有幸淘了一台lgg3,观感就好很多了,因为屏比5英寸大了0.5英寸,可以离远点看了,其次就是像素密度增大到534ppi,这已经部分接近人眼极限了。所以,lgg3给我的观感就是,已经无法隐约感到有像素点了,不过字体边缘过渡仍不够锐利。我的眼就是这么被养叼的,后来换机换了6英寸1080p屏,大果粒让我很长时间难以适应,后来又换了p30p,更是大果粒屏幕,使用习惯以后再看lgg3的屏幕,wow,那简直就是印刷级别的像素密度,不过再重新拿起lgg3看漫画不到10天以后,又发现lgg3字体边缘过渡不够锐利,即像素密度还是没有达到人眼极限。所以,534ppi肯定也不是人眼极限,至于索尼大法的4k屏幕,emm,由于我穷,至今只用过一面,是当时借的一位数码发烧友同学的,我只隐约记得当时那块屏给我观感,真格眼睛达到最近对焦距离的时候,都看不到像素点,字体边缘也只有一点点不锋利了,在正常使用距离8cm漫画距离看这块5.5寸屏,基本感觉不到像素点,我觉得大法的那块4k801ppi,对我来说,应该就是一个视觉极限了。

所以,对于人眼,326ppi,如果说iPhone4时代,326ppi代表当年夏普最高像素密度的LCD屏幕,用视网膜屏幕来宣传自己的屏幕之顶级,无可挑剔,但是,牙膏祖师厨子竟然沿用这个像素密度4年一直到了OLED时代,直到OLED时代被骂iPhonexr大果粒以后才略微升级了一点点像素密度到OLED458ppi(实际观感不是458ppi,这点我们后提),真不愧为牙膏大师。

1000ppi,真是人眼极限?

在上文中,我提到了,我800ppi的大法屏,已经可以基本算是极限了。对于近视眼,1000ppi怎么样也够了,因为最近对焦距离3cm的近视眼,真是少见。因此,日本科学家提出1000ppi就是人眼所见的“极限”。那么,1000ppi是否真的就是人眼极限呢?

为了验证这个说法,夏普还真专门找过人测试。测试结果很令人惊讶。如果说必须要识别出一个方格才算识别出一个像素的话,那要识别一个像素,至少需要5倍人眼极限的识别角度才能识别一个像素方格及周围分割像素方格的黑线;这经过测试,400ppi,人眼就不行了。不过,400ppi绝对不是人眼观感极限,因为这样的屏,图片过渡不细腻,文字边缘不锐利,显然不是显示屏厂商追求的“极限”。而经过测试,要想完全消除字体边缘不锐利的感觉,至少需要1700ppi的像素密度,这意味着人眼的极限,远远高于人类的想象。

无2k不a屏,到底对不对?

正当我们即将下结论,到底多少ppi是人眼极限时,三星推出了全新的OLED材质。OLED屏幕如果采用标准rgb排列,由于材料限制,蓝像素和绿像素的寿命不同,经过一段时间后,这会导致偏色的出现。所以,厂商采用了增大绿像素的做法,这就是钻石排列和双绿排列(又名,。。冬雨排列)。钻排和双绿排列的显示精细度,相对于LCD是有很大折损的,这里有一张图片完美解释这点:

在第2.3张图片内,可以明显看见,pentile排列相对标准rgb排列,在相同像素密度下,pentile不如rgb清晰,尤其是显示字体时,Instagram字体边缘锐利度差距很大。在图片实例中,也可看出,rgb观感比pentile清晰。

在折损方面,钻石排列(pentile)大概为80.5%,意思就是,如果一块三星a屏(三星a屏一般就是pentile排列)像素密度为500ppi,那么它实际显示效果,也就大致相当于500*0.805=402.5ppi的一块LCD屏幕,所以大家可以看到,虽然这块屏幕是2k级别的(6.1英寸2k),但是实际显示ppi数(402.5ppi)不如大小差不太多的1080p的LCD屏幕(比如5.5英寸1080p屏,404ppi)。所以,要是用AMOLED屏,上2k分辨率是天经地义的,否则就会发生观感倒退的惨剧,这就是无2k不a屏的由来。至于双绿排列(。。冬雨排列),像素折损率大概为74%左右,这也意味着华为用的屏幕(比如p30p的这块屏幕)的实际像素密度仅有291ppi,说句实话,真的达不到视网膜屏幕的标准,不过显示仍然要比iPhone清晰,因为iPhone次像素渲染差,750p的屏按628p渲染,就导致字体边缘不清晰。因此,p30p刚出时的大果粒讨论也自然出来了,现在可以正名了,p30p,着实确实看起来,是能看见像素点的。不过boe当时产能问题,我对这块屏,如下评价,显示效果不满意(眼睛被lgg3这块2k养刁了),但是表示理解,毕竟隔壁某米手机也是1080pa屏,无2k不a屏,a屏用1080p的,显示效果都有大果粒,都差不多。

所以,结论是:就算是2k的a屏,像素密度也远远小于人眼极限,只是达到一个刚及格的水准,在用这手机看视频的时候,看不到画面不联续的情况,但是一旦用这手机看阅读器,漫画,PDF电子书,那观感上就没法说了,清晰度远远差意思,就算是三星旗舰2k屏,我也可以这么说,画面精细程度和几年前的5英寸1080pLCD屏,有肉眼可见差距,尤其是用惯了lgg3的2kLCD后再看三星的2ka屏,大果粒感还是铺面而来。

所以,2k的a屏像素密度只达到及格线,即日常使用无感,但是能看见字体边缘过渡不锐利;至于在手机上看个文档漫画啊这类的,会看到清晰的像素点,达不到印刷品效果。这就是无2k不a屏的由来。

2021年,像素密度多少是最佳平衡?

随着人类对信息更大的追求,花费在手机上的时间也越来越长,这也意味着,手机电池续航在14年的2kLCD轻松撑一天的时代,逐渐退化到电池容量相较14年翻倍但是却仍然不能满足一天一冲的时代,电量焦虑已经成为当代年轻人用机的主题。所以,一块在2kLCD时代耗电量占50%的屏幕是绝对不可能的。但是也不可否认,现在的屏幕技术飞速发展,手机屏幕变得越来越省电,芯片带宽也早已支持4k甚至8k的屏幕出现,但是那除了徒增功耗以外,起不到什么作用。那么,到底多少是2021年最佳分辨率?

这个问题见仁见智,我表达一下我的看法:在LCD屏幕下,5英寸1080p屏,我可以看见像素点,到5.5英寸2k屏几乎不可见像素点,我认为,现阶段达到完全消除字体边缘钝化不锐利的印刷品级别还不可能,因为那太耗电了,但是我觉得,也要至少达到让我贴近屏幕看漫画时,达到完全看不清像素点的程度,因此,我觉得LCD534ppi(等效于a屏665ppi),是现阶段应该做到的事情。对于a屏,一个6.7英寸的a屏而言,这个分辨率恰好是4k(2160*3840p)。但是,4k的a屏,也绝非人眼极限的程度,我希望有一天,一块完全看不清锯齿,过渡以及完全接近印刷品体验的屏幕可以在世界上诞生,那块屏应该是接近1200ppi的像素密度,对于a屏则是接近1500ppi的像素密度,极限亮度1000nit已经足够,刷新率人眼极限大概是300hz,这样一块极致屏,才是人类显示史上最真实纯粹的体验,只是,目前这样一块屏,没有一家厂商还能把它做出来,目前人类虽然已经可以量产1300ppi的LCD屏,但是那块屏只有3英寸;3000ppi的a屏更是只有0.5英寸大小。所以,人类在追求极致显示的道路上,还有很远的路要走。

在文章最后,我想骂一下,在屏幕分辨率上开倒车的厂商,先是某为的2kLCD无必要,后来又是某米的米10的1080p的a屏完全够用,现在某米又在炒作2k的a屏已经超过人眼感知极限,我只是想说,在人类达到极限的观感之前,还轮不到这些厂商下定义,5.5寸2k的LCD屏还没有达到人眼极限,a屏更是没有。

那么,目前像素密度最高的手机,各位读者肯定有想体验的。为了避免打广告嫌疑,我就给大家介绍一下条件。索尼的4k屏由于火龙810带宽硬件限制,没法达到4k刷新率60hz,因此,索尼那块4k屏只有在低刷新率的浏览图片时才会开启,日常使用还是四合一像素的1080p模式,因此这样的手机算不上是极致的4k屏。

因此现在全部使用时间都是2k屏的2kLCD手机,是现在手机像素密度能体验的最高的产品了。而2kLCD目前最高像素密度的量产化产品也只有5.5寸,534ppi。如果想体验一下高像素密度带来的极致观感体验是什么感觉,那就可以购买一块带有一块2k5.5寸LCD屏的手机,体验一下什么叫真正的高清,显示字体边缘锋利,图片过渡自然无像素点,看起来罔若身临其境一般,这种体验在大果粒屏幕上,也可以包括现在所有2k的a屏上,是绝对不会有身临其境的感觉的。屏幕作为最主要的交互工具,我觉得只有达到了身临其境的感觉,才算得上是一块好屏幕。在此,我致敬所有为了不断提高像素密度,而不断攻坚克难的先驱们,据说夏普为了吧屏幕像素密度从441ppi提升到534ppi,开发了3000多项专利,比原来其持有的专利数还要多,可见这一过程的艰难程度。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3