Skärmupplösning - Display resolution

Detta diagram visar de vanligaste bildskärmsupplösningarna, där färgen på varje upplösningstyp indikerar visningsförhållandet (t.ex. rött indikerar ett 4: 3 -förhållande).
Detta diagram visar de vanligaste bildskärmsupplösningarna , där färgen på varje upplösningstyp indikerar visningsförhållandet (t.ex. rött indikerar ett 4: 3 -förhållande).

De bildskärmsupplösning eller visningslägen i en digital-tv , datorskärm eller bildskärm är antalet distinkta pixlar i varje dimension som kan visas. Det kan vara en tvetydig term speciellt eftersom den visade upplösningen styrs av olika faktorer i katodstrålerör (CRT) -skärmar, plattskärmar (inklusive flytande kristallskärmar ) och projektionsskärmar med hjälp av fasta bildelement (pixel) -arrayer.

Det citeras vanligtvis som bredd × höjd , med enheterna i pixlar: till exempel 1024 × 768 betyder att bredden är 1024 pixlar och höjden är 768 pixlar. Detta exempel talas normalt som "tio tjugofyra vid sju sextioåtta" eller "tio tjugofyra med sju sex åtta".

En användning av termen bildskärmsupplösning gäller för bildskärmar med fast bildpunkt, t.ex. plasmaskärmspaneler (PDP), flytande kristallskärmar (LCD), DLP-projektorer ( Digital Light Processing ), OLED- skärmar och liknande teknik, och är helt enkelt det fysiska antalet kolumner och rader med pixlar som skapar skärmen (t.ex. 1920 × 1080 ). En följd av att ha en fast rutnätskärm är att för bildskärmsingångar med flera format behöver alla bildskärmar en "skalmotor" (en digital videoprocessor som inkluderar en minnesmatris) för att matcha det inkommande bildformatet med displayen.

För enhetsskärmar som telefoner, surfplattor, bildskärmar och tv -apparater är användningen av termen skärmupplösning som definierad ovan en felaktig benämning, men vanlig. Termen bildskärmsupplösning används vanligtvis för att beteckna pixeldimensioner , det maximala antalet pixlar i varje dimension (t.ex. 1920 × 1080 ), som inte berättar någonting om pixeltätheten för den bildskärm som bilden faktiskt bildas på: upplösningen refererar korrekt till pixeltätheten , antalet pixlar per avståndsenhet eller yta, inte det totala antalet pixlar. Vid digital mätning skulle bildskärmsupplösningen anges i pixlar per tum (PPI). Vid analog mätning, om skärmen är 10 tum hög, mäts den horisontella upplösningen över en kvadrat på 10 tum bred. För tv -standarder anges detta typiskt som "linjer horisontell upplösning, per bildhöjd"; till exempel kan analoga NTSC- TV-apparater typiskt visa cirka 340 rader med "per bildhöjd" horisontell upplösning från luftkällor, vilket motsvarar cirka 440 rader med faktisk bildinformation från vänster kant till höger kant.

Bakgrund

1080p progressiv skanning HDTV , som använder ett 16: 9 -förhållande

Vissa kommentatorer använder också bildskärmsupplösning för att indikera en rad ingångsformat som skärmens ingångselektronik accepterar och innehåller ofta format som är större än skärmens ursprungliga rutnätstorlek även om de måste nedskalas för att matcha skärmens parametrar (t.ex. att acceptera en 1920 × 1080 -ingång på en skärm med en inbyggd 1366 × 768 pixlar array). När det gäller TV -ingångar kommer många tillverkare att ta ingången och zooma ut för att " överskanna " skärmen med så mycket som 5% så ingångsupplösning är inte nödvändigtvis bildskärmsupplösning.

Ögonets uppfattning av skärmupplösning kan påverkas av ett antal faktorer - se bildupplösning och optisk upplösning . En faktor är skärmens rektangulära form, som uttrycks som förhållandet mellan den fysiska bildbredden och den fysiska bildhöjden. Detta är känt som bildförhållandet . En skärms fysiska bildförhållande och de enskilda pixlarnas bildförhållande kanske inte nödvändigtvis är desamma. En array på 1280 × 720 på en 16: 9 -skärm har kvadratiska pixlar, men en array på 1024 × 768 på en 16: 9 -skärm har avlånga pixlar.

Ett exempel på pixelform som påverkar "upplösning" eller uppfattad skärpa: visning av mer information i ett mindre område med en högre upplösning gör bilden mycket tydligare eller "skarpare". De senaste skärmteknikerna är dock fixerade till en viss upplösning; att göra upplösningen lägre på den här typen av skärmar minskar skärpan kraftigt, eftersom en interpoleringsprocess används för att "fixa" den icke-nativa upplösningen till skärmens ursprungliga upplösning .

Även om vissa CRT-baserade bildskärmar kan använda digital videobearbetning som innefattar bildskalning med hjälp av minnesarrayer, påverkas slutligen "bildskärmsupplösning" i skärmar av CRT-typ av olika parametrar som fläckstorlek och fokus, astigmatiska effekter i bildskärmens hörn, färgen fosfor pitch -skuggmask (t.ex. Trinitron ) i färgdisplayer och videobandbredd.

Aspekter

En 16: 9-kvot-tv från oktober 2004
Skillnad mellan skärmstorlekar på vissa vanliga enheter, till exempel en Nintendo DS och två bärbara datorer som visas här.

Overscan och underscan

De flesta tillverkare av tv-skärmar "överskannar" bilderna på sina skärmar (CRT och PDP, LCD etc.), så att den effektiva skärmbilden kan reduceras från 720 × 576  (480) till 680 × 550  (450), till exempel . Storleken på det osynliga området beror något på displayenheten. Vissa HD -TV -apparater gör det också, i liknande utsträckning.

Datorskärmar inklusive projektorer överskriver i allmänhet inte, även om många modeller (särskilt CRT -skärmar) tillåter det. CRT -skärmar tenderar att vara underscannade i lagerkonfigurationer för att kompensera för de ökande snedvridningarna i hörnen.

Interlaced kontra progressiv skanning

Interlaced video (även känd som interlaced scan ) är en teknik för att fördubbla den upplevda bildfrekvensen för en videodisplay utan att använda extra bandbredd . Den sammanflätade signalen innehåller två fält i en videoram som tagits i följd. Detta förbättrar rörelseuppfattningen för betraktaren och minskar flimmer genom att dra fördel av phi -fenomenet .

Den European Broadcasting Union har argumenterat mot interlaced video i produktion och sändning. Huvudargumentet är att oavsett hur komplex deinterlacing -algoritmen är kan artefakterna i den sammanflätade signalen inte helt elimineras eftersom viss information går förlorad mellan ramar. Trots argument mot det fortsätter tv -standardorganisationer att stödja sammanflätning. Det ingår fortfarande i digitala videoöverföringsformat som DV , DVB och ATSC . Nya videokomprimeringsstandarder som High Efficiency Video Coding är optimerade för progressiv skanningsvideo , men stöder ibland sammanflätad video.

Progressiv skanning (alternativt kallad icke -interlaced skanning ) är ett format för att visa, lagra eller överföra rörliga bilder där alla rader i varje ram dras i följd. Detta är i kontrast till sammanflätad video som används i traditionella analoga tv -system där endast de udda linjerna, sedan de jämna linjerna i varje bildruta (varje bild kallas ett videofält ) ritas omväxlande, så att endast hälften av antalet faktiska bildramar används för att producera video.

Tv

Nuvarande standarder

Tv har följande resolutioner:

  • Standarddefinitions-tv ( SDTV ):
  • Enhanced-definition television ( EDTV ):
  • HD-tv ( HDTV ):
    • 720p ( 1280 × 720 progressiv skanning)
    • 1080i ( 1920 × 1080 uppdelat i två sammanflätade fält med 540 linjer)
    • 1080p ( 1920 × 1080 progressiv skanning)
  • Ultra-high-definition television ( UHDTV ):
    • 4K UHD ( 3840 × 2160 progressiv skanning)
    • 8K UHD ( 7680 × 4320 progressiv skanning)

Datorskärmar

Datorskärmar har traditionellt haft högre upplösningar än de flesta tv -apparater.

Utveckling av standarder

Många persondatorer som introducerades i slutet av 1970 -talet och 1980 -talet var utformade för att använda TV -mottagare som sina displayenheter, vilket gör upplösningarna beroende av de TV -standarder som används, inklusive PAL och NTSC . Bildstorleken var vanligtvis begränsade för att säkerställa synligheten för alla pixlar i de stora tv -standarderna och det breda utbudet av tv -apparater med varierande mängder överskanning. Den faktiska ritbara bildytan var därför något mindre än hela skärmen och var vanligtvis omgiven av en statisk färgad kant (se bilden till höger). Mellansläppsskanningen utelämnades vanligtvis också för att ge bilden mer stabilitet och effektivt halvera den pågående vertikala upplösningen. 160 × 200 , 320 × 200 och 640 × 200 på NTSC var relativt vanliga upplösningar under eran (224, 240 eller 256 scanlines var också vanliga). I IBM PC-världen kom dessa upplösningar att användas av 16-färgade EGA -grafikkort.

En av nackdelarna med att använda en klassisk tv är att datorns bildskärmsupplösning är högre än TV: n kunde avkoda. Chroma-upplösning för NTSC/PAL-tv-apparater är bandbreddbegränsad till maximalt 1,5  MHz, eller cirka 160 pixlar bred, vilket ledde till suddig färg för 320- eller 640-breda signaler och gjorde text svår att läsa (se exempelbild nedan ). Många användare uppgraderade till högkvalitativa TV-apparater med S-Video- eller RGBI- ingångar som hjälpte till att eliminera kromatoskärpa och producera mer läsbara skärmar. Den tidigaste, billigaste lösningen på chromaproblemet erbjöds i Atari 2600 Video Computer System och Apple II+ , som båda gav möjlighet att inaktivera färgen och visa en äldre svartvitt signal. På Commodore 64 speglade GEOS Mac OS-metoden att använda svartvitt för att förbättra läsbarheten.

Den 640 × 400i upplösning ( 720 × 480i med gränser funktionshindrade) introducerades först av hemdatorer som Commodore Amiga och senare Atari Falcon. Dessa datorer använde sammanflätning för att öka den maximala vertikala upplösningen. Dessa lägen var endast lämpliga för grafik eller spel, eftersom det flimrande sammanflätningen gjorde det svårt att läsa text i ordbehandlare, databas eller kalkylprogram. (Moderna spelkonsoler löser detta problem genom att förfiltrera 480i-videon till en lägre upplösning. Till exempel lider Final Fantasy XII av flimmer när filtret stängs av, men stabiliseras när filtreringen är återställd. 1980-talets datorer saknade tillräcklig ström för att köra liknande filtreringsprogram.)

Fördelen med en 720 × 480i överskannad dator var ett enkelt gränssnitt med sammanflätad tv -produktion, vilket ledde till utvecklingen av Newtek's Video Brödrost . Denna enhet tillät Amigas att användas för CGI -skapande i olika nyhetsavdelningar (exempel: väderöverlägg), dramaprogram som NBC's seaQuest , The WB's Babylon 5 .

I PC-världen använde IBM PS/2 VGA (flerfärgade) inbyggda grafikkretsar en icke-sammanflätad (progressiv) 640 × 480 × 16 färgupplösning som var lättare att läsa och därmed mer användbar för kontorsarbete. Det var standardupplösningen från 1990 till omkring 1996. [ citat behövs ] Standardupplösningen var 800 × 600 fram till omkring 2000. Microsoft Windows XP , som släpptes 2001, var utformat för att köras på minst 800 × 600 , även om det är möjligt att välja originalet 640 × 480 i fönstret Avancerade inställningar.

Program som är utformade för att efterlikna äldre hårdvara som Atari, Sega eller Nintendo spelkonsoler (emulatorer) när de är anslutna till multiscan CRT, använder rutinmässigt mycket lägre upplösningar, till exempel 160 × 200 eller 320 × 400 för större äkthet, även om andra emulatorer har utnyttjat av pixelering igenkänning på cirkel, kvadrat, triangel och andra geometriska funktioner på en mindre upplösning för en mer skalad vektoråtergivning. Vissa emulatorer, vid högre upplösningar, kan till och med efterlikna bländargallret och skuggmaskerna på CRT -skärmar.

År 2002 var 1024 × 768 eXtended Graphics Array den vanligaste skärmupplösningen. Många webbplatser och multimediaprodukter designades om från det tidigare 800 × 600- formatet till layouterna optimerade för 1024 × 768 .

Tillgängligheten av billiga LCD -skärmar gjorde upplösningen 5∶4 på 1280 × 1024 mer populär för stationär användning under det första decenniet av 2000 -talet. Många datoranvändare inklusive CAD -användare, grafiker och videospelare körde sina datorer med upplösningen 1600 × 1200 ( UXGA ) eller högre, till exempel 2048 × 1536 QXGA om de hade den nödvändiga utrustningen. Andra tillgängliga upplösningar inkluderade överdimensionerade aspekter som 1400 × 1050 SXGA+ och breda aspekter som 1280 × 800 WXGA , 1440 × 900 WXGA+ , 1680 × 1050 WSXGA+ och 1920 × 1200 WUXGA ; bildskärmar byggda enligt 720p- och 1080p -standarden var inte heller ovanliga bland hemmamedia och videospelare på grund av den perfekta skärmkompatibiliteten med film- och videospel. En ny mer än HD-upplösning på 2560 × 1600 WQXGA släpptes 2007 i 30-tums LCD-skärmar.

Under 2010 släpptes 27-tums LCD-skärmar med 2560 × 1440 upplösning av flera tillverkare, och 2012 introducerade Apple en 2880 × 1800- skärm på MacBook Pro . Paneler för professionella miljöer, till exempel medicinsk användning och flygtrafikkontroll, stöder upplösningar upp till 4096 × 2160 (eller, mer relevant för kontrollrum, 1∶1 2048 × 2048 pixlar).

Vanliga bildskärmsupplösningar

Ytterligare information: Lista över vanliga resolutioner

Följande tabell visar användningsandelen för skärmupplösningar från två källor från och med juni 2020. Siffrorna är inte representativa för datoranvändare i allmänhet.

Vanliga bildskärmsupplösningar ( N/A = ej tillämpligt)
Standard Bildförhållande Bredd ( px ) Höjd (px) Megapixel Ånga (%) StatCounter (%)
nHD 16: 9 640 360 0,230 Ej tillgängligt 0,47
SVGA 4: 3 800 600 0,480 Ej tillgängligt 0,76
XGA 4: 3 1024 768 0,786 0,38 2,78
WXGA 16: 9 1280 720 0,922 0,36 4,82
WXGA 16:10 1280 800 1.024 0,61 3.08
SXGA 5: 4 1280 1024 1.311 1.24 2,47
HD ≈16: 9 1360 768 1.044 1,55 1,38
HD ≈16: 9 1366 768 1.049 10.22 23.26
WXGA+ 16:10 1440 900 1.296 3.12 6,98
Ej tillgängligt 16: 9 1536 864 1.327 Ej tillgängligt 8.53
HD+ 16: 9 1600 900 1.440 2.59 4.14
WSXGA+ 16:10 1680 1050 1.764 1,97 2.23
FHD 16: 9 1920 1080 2.074 64,81 20.41
WUXGA 16:10 1920 1200 2.304 0,81 0,93
QWXGA 16: 9 2048 1152 2.359 Ej tillgängligt 0,51
Ej tillgängligt 21: 9 2560 1080 2.765 1.13 Ej tillgängligt
QHD 16: 9 2560 1440 3.686 6.23 2.15
Ej tillgängligt 21: 9 3440 1440 4,954 0,87 Ej tillgängligt
4K UHD 16: 9 3840 2160 8,294 2.12 Ej tillgängligt
Övrig 2,00 15.09

Under de senaste åren har bildförhållandet 16: 9 blivit vanligare i bärbara bildskärmar. 1366 × 768 ( HD ) har blivit populärt för de flesta billiga bärbara datorer, medan 1920 × 1080 ( FHD ) och högre upplösningar är tillgängliga för fler bärbara datorer.

När en datorskärmsupplösning är högre än den fysiska skärmupplösningen ( inbyggd upplösning ), gör vissa videodrivrutiner den virtuella skärmen rullbar över den fysiska skärmen och förverkligar därmed ett tvådimensionellt virtuellt skrivbord med dess visningsport. De flesta LCD-tillverkare noterar panelens ursprungliga upplösning eftersom arbete i en icke-native upplösning på LCD-skärmar kommer att resultera i en sämre bild, på grund av att pixlar tappas för att göra bilden passande (när du använder DVI) eller otillräcklig sampling av den analoga signalen (när du använder VGA -kontakt). Få CRT -tillverkare kommer att citera den verkliga inbyggda upplösningen, eftersom CRT är av analog karaktär och kan variera deras skärm från så lågt som 320 × 200 (emulering av äldre datorer eller spelkonsoler) till så högt som det interna kortet tillåter, eller bilden blir för detaljerad för att vakuumröret ska kunna återskapas ( dvs. analog oskärpa). CRT ger således en variation i upplösning som LCD -skärmar med fast upplösning inte kan ge.

Filmindustri

När det gäller digital kinematografi beror standarderna för videoupplösning först på bildens bildförhållande i filmmaterialet (som vanligtvis skannas efter digital mellanproduktion ) och sedan på det faktiska antalet poäng. Även om det inte finns en unik uppsättning standardiserade storlekar är det vanligt inom filmindustrin att hänvisa till " n K" bild "kvalitet", där n är ett (litet, vanligtvis jämnt) heltal som kan översättas till en uppsättning faktiska upplösningar, beroende på filmformat . Som referens anser du att för ett 4: 3 (cirka 1,33: 1) bildförhållande som en filmram (oavsett format) förväntas passa in horisontellt , är n multiplikatorn 1024 så att den horisontella upplösningen är exakt 1024 • n poäng. Till exempel är 2K referensupplösning 2048 × 1536 pixlar, medan 4K referensupplösning är 4096 × 3072 pixlar. Ändå kan 2K också hänvisa till upplösningar som 2048 × 1556 (full bländare), 2048 × 1152 ( HDTV , 16: 9 bildförhållande) eller 2048 × 872 pixlar ( Cinemascope , 2,35: 1 bildförhållande). Det är också värt att notera att även om en bildupplösning kan vara till exempel 3: 2 ( 720 × 480 NTSC), så är det inte vad du kommer att se på skärmen (dvs. 4: 3 eller 16: 9 beroende på avsedd aspekt förhållandet mellan originalmaterialet).

Se även

Referenser