1、什么是像素?
簡單的說,我們通常所說的像素,就是CCD/CMOS上光電感應元件的數量,一個感光元件經過感光,光電信號轉換,A/D轉換等步驟以后,在輸出的照片上就形成一個點,我們如果把影像放大數倍,會發現這些連續色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成,這些小方點就是構成影像的最小單位“像素”(Pixel)。
像素分為CCD像素和有效像素,現在市場上的數碼相機標示的大部分是CCD的像素而不是有效像素。
2、像素的形狀
對于顯示設備來說,像素點是一個挨著一個的排列,所以可以把像素分為正方形像素和長方形像素,為了實現更為真實的現實效果,長方形像素的像素比也會不一樣。
3、像素比?
首先要了解一下電視制式的概念
所謂制式,就是指傳送電視所采用的技術標準。目前世界上用于彩色廣播電視的彩色電視機制式主要有三大類。
(1)正交平衡調幅制,簡稱NTSC制。采用這種制式的主要國家有美國、加拿大和日本等。
(2)正交平衡調幅逐行倒相制,簡稱PAL制。我國,德國、英國和其它一些西北歐國家采用這種制式。
(3)行輪換調頻制,簡稱SECAM制。采用這種制式的有法國、前蘇聯和東歐一些國家。
消隱
電子槍從左到右畫出象素,它每次只能畫一條掃描線,畫下一條之前要先回到左邊并做好畫下一條掃描線的準備,這之間有一段時間叫做水平消隱(HBlank)。在畫完全掃描線之后它又回到屏幕左上角準備下一次畫屏幕(幀),這之間的一段時間就是垂直消隱(VBlank)。電子槍就是在不斷的走‘之’字形。
具體的說,電子槍從右端移動到左端的那段時間叫做水平消隱;電子槍從右下角移動到左上角的那段時間就是垂直消隱,垂直消隱是消除電子束作垂直掃描時的回掃線,水平消隱是消除電子束作行掃描時的回掃線。
對于PAL制式的電視來講,它規定每幀的掃描行數為625行,由于削隱現象的存在,在垂直削隱期間,掃描行不可能分解圖像,而垂直削隱期約占掃描時間的8%,因此625行中用于掃描圖像的有效行數為625*92%大約576行。按照4∶3的比例,如果把像素看做方形,一幀圖像在水平方向上就應該有768*3/4=768個像素。
PAL制式的實際尺寸是768×576,NTSC制式是640×486。
但是硬件廠商出于某些原因(網絡上說是制造硬件的方便,具體原因還不清楚),統一了制式標準D1/DV PAL為:720×576;NTSC為:720×486
但是這樣實際使用硬件播放的時候,720的畫面比768窄,為了能使720和768的畫面看起來一樣寬,唯一的辦法就是把象素拉長。拉多少呢?768/720=1.067,這就是像素比。
電視標準決定了電視顯示屏的寬/高比為4:3(將來可能普及16:9),這是固定值。
想屏幕(PAL制式電視機)上縱橫密集排列大量很小的發光方塊(像素),每行720塊,共576行。
假設:
W:為像素的寬度
H:為像素的高度
R:為像素寬高比
R = W/H
屏幕的橫向物理尺寸 = 720 * W
屏幕的縱向物理尺寸 = 576 * H
二者的比值必須為4:3,即
(720 * W)/(576 * H) = 4/3
轉換該式得:
W/H= 1.066666666666666666666666666666666666666666666666666666666
4、什么是分辨率?
謂所的“分辨率”指的是單位長度中,所表達或擷取的像素數目。和像素一樣,分辨率也分為很多種,包括影像分辨率,打印分辨率,顯示器分辨率等。
其中最常見的就是影像分辨率,我們通常說的數碼相機輸出照片最大分辨率,指的就是影像分辨率,單位是ppi(Pixel per Inch)。
打印分辨率也是很常見的一種,顧名思義,就是打印機或者沖印設備的輸出分辨率,單位是dpi(dot per inch)。
顯示器分辨,就是Windows桌面的大小。常見的設定有640x480、800x600、1024x768…等。
5、分辨率與像素的關系?
影像分辨率和像素的關系
像素和分辨率是成正比的,像素越大,分辨率也越高。舉例說明:前文已經提到,像素分有效像素和CCD像素,通常來說200萬像素的數碼相機,最大影像分辨率是1600×1200=192萬像素,也就是說,實際的有效像素就是192萬。通常所說的300萬像素的數碼相機,最大影像分辨率是2048×1536=3145728像素,也就是說有效像素為314萬。可以看出,像素越高,最大輸出的影像分辨率也越高。2. 打印分辨率和像素的關系打印分辨率,關系到我們沖印照片的大小。計算方法:200萬像素的數碼相機,有效像素192萬,最大輸出1600×1200的相片寬:1600 Pixels/300 dpi=5.3" 高:1200 Pixels/300 dpi=4"也就是說如果用300dpi輸出分辨率沖印,最多能沖印5.3×4英寸的照片,而通常照片的尺寸是: 5寸:5×3.5 6寸:6×4很明顯,200萬像素能以300dpi的效果沖印最大5寸的照片。(注:人眼能分辨出的最大分辨率是300dpi,超過這個分辨率,人的眼睛是無法看出差別的,也就是說300dpi和600dpi在人眼看來是沒有差別的,所以現在的沖印設備最大的設計輸出分辨率,就是300dpi,當然每個人對于清晰度的要求是不一樣的,一般來說能達到200dpi就能讓大部分人滿意,所以200萬像素沖印6寸的照片,在大部分人看來還是很清晰的。)
6、像素比、寬高比?
1:1像素(即正方形像素)比是我們下載的RMVB寬屏電影常見的一種比例。要想知道是否要修改比例必須先區分一下像素比和畫面比:
像素比:
是指每個格子是方的還是扁的,1:1就是正方的,4:3是有點扁,16:9是很扁。
畫面比(寬高比):
是指,不管棋盤被橫向和縱向分成多少個格子,也不管每個格子是方是扁,就直接用尺子去量這個棋盤的橫邊和豎邊,得數一除就是畫面寬高比啦。(你也可以播放一個文件試試,用尺子量一量你的顯示器上的窗口看是不是這么回事。前提是你的電腦使用的是最佳分辨率)。
這方面的問題其實很微妙,用個簡單的例子說一下吧:
比如我這里有一部“國***藏2.rmvb”,用MediaInfo驗看得知分辨率為640*360,畫面寬高比例為16:9(正好是640:360),那么其像素比就是1:1。這就意味著,整個電影畫面被分成640X360塊,每一小塊都是一個正方形像素。
又比如我們常見的VCD規格的MPG或DAT文件的像素比是12:11,分辨率為352*288,意思是說屏幕畫面被分成352X288個小塊,每個小塊都是個長方形,寬是12份的話,高就是11份,暫且用12a和11a表示。下面我們來計算一下最終的畫面形狀,也就是我們最終看到的屏幕效果:
用單個像素的寬 12a 乘以畫面橫向像素數352(分辨率中較大的那個數字),得4224a ;
再用單個像素的高 11a 乘以畫面縱向像素數288(分辨率中較小的那個數字),得3168a 。
最后用 4224a 和 3168a相除,得出最后看到的畫面寬度與長度的比例是4224a : 3168a = 4:3
因此:分辨率的兩個數值相除不一定等于畫面比。只有在像素比為1:1的情況下,才可以用分辨率相除的辦法計算視頻文件的畫面比(寬高比)。
7、像素比、寬高比、分辨率的關系?
一個視頻文件,應該至少提供像素比、分辨率和畫面比當中的兩個,另外一個可以通過計算得知。其中兩個的得到方法見:怎樣查看一個視頻文件的編碼信息(格式)?
下面我們列三個計算公式:
符號定義:
像素比= a : b
分辨率= xy
畫面比= m : n
計算公式:
(畫面比)
(像素比)
(分辨率)
一般的視頻文件的分辨率和畫面比都很好查看,像素比卻不一定都能查看得到。
下面我們看幾個計算像素比的例子:
示例1:
源視頻文件名:[POPGO][Mobile_Suit_Gundam_00_2nd_Season][01][GB][X264_AAC](61438357)_Track1.h264
查看編碼信息得到:
畫面寬度 : 1280像素
畫面高度 : 720像素
畫面比例 : 16/9
代入公式計算像素比:
示例2:
源視頻文件名:Alizee-Gourmandises MTV.mpg
編碼信息為:
Audio:MPEG Audio 48000Hz stereo 128Kbps [Mpeg-1]
Video:MPEG2 Video 352x288 (4:3) 25.00fps 1800Kbps [Video]
代入公式計算像素比:
有時這種計算方式會有微小的誤差,但因為極其微小,所以不會影響到畫面上的人物比例。
有一款軟件:ARSCalculator可以方便進行計算。
8、縱橫比基礎知識
像素縱橫比是指像素的寬 (x) 與高 (y) 之比。正方形像素的比例為 1:1,但非正方形(矩形)像素的高和寬不相同。這一概念類似于幀縱橫比,后者是圖像的整個寬度與高度之比。通常,電視像素是矩形,計算機像素是正方形。因此,在計算機顯示器上看起來合適的圖像在電視屏幕上會變形,顯示球形圖像時尤其明顯。在 MicrosoftExpression Encoder 中,可以設置一些選項,以便正確顯示非正方形像素媒體,以及輸出非正方形像素內容。
圖像的幀縱橫比不一定限定像素縱橫比。幀縱橫比為 16:9 的寬屏圖像可以包含正方形或非正方形像素。例如,幀縱橫比為 720x486 的數字視頻通常被視為寬屏視頻,且使用矩形像素創建。但是,幀縱橫比相同的圖像實際上卻可能是在圖像編輯程序中創建的,因此是在正方形像素環境中創建的。
像素縱橫比
如果使用像素看似正方形但卻非正方形的像素對視頻源編碼,則輸出將變形,如下圖所示。
使用矩形像素創建的圓(左)和在計算機顯示器上顯示的同一圓(右)
如果您知道圖像源的幀縱橫比 (Ix:Iy) 和確切的高和寬,則可以使用以下公式確定像素縱橫比的 x 值和 y 值:
PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (Ix * height) / (Iy * width)
例如,如果圖像為 720 x 360 像素,幀縱橫比為寬屏 (16:9),則將使用以下公式:
PixelAspectRatioX=8 and PixelAspectRatioY=9PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (16*360) / (9*720) = 8/9
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