未來(lái)的家庭影院形式更加多樣化,除了普通家庭影院外,還有計(jì)算機(jī)家庭微型影院（HCPC）,利用計(jì)算機(jī)輸出圖像和聲音信號(hào)而用大型顯示器或投影機(jī)來(lái)顯示圖像的大型家庭影院。因此,在介紹視頻圖像及其顯示時(shí),不能不談到計(jì)算機(jī)及其顯示器。

       此外,在談到高清晰度電視機(jī)時(shí),許多人都喜歡用計(jì)算機(jī)的顯示器來(lái)作比對(duì),認(rèn)為要達(dá)到近似計(jì)算機(jī)顯示器點(diǎn)距的電視機(jī),才能夠得上高清晰度電視機(jī)。除了對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在不同看法之外,還有一些問(wèn)題,比如,對(duì)于為什么對(duì)計(jì)算機(jī)顯示的圖像不提清晰度而只講分辨率,顯示器與電視機(jī)在圖像顯示特點(diǎn)上有何不同,顯示器的分辨率與清晰度之間存在什么關(guān)系等。

       因此,根據(jù)計(jì)算機(jī)在家庭影院中的作用和讀者對(duì)顯示器存在的問(wèn)題,本文對(duì)這方面也作一些分析和討論。

       作為計(jì)算機(jī)的顯示器,目前以傳統(tǒng)的陰極射線管（CRT）顯示器為主,近年也有少量時(shí)尚的液晶顯示器加入。因?yàn)橐壕э@示器和等離子電視在前面的文章中已經(jīng)介紹過(guò),所以在這里不再專門介紹,而只以傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器為例為討論計(jì)算機(jī)顯示器中的有關(guān)問(wèn)題。

       一、顯示器不用清晰度來(lái)表示的原因

       計(jì)算機(jī)顯示器的圖像質(zhì)量,都是用分辨率來(lái)表示,從來(lái)不用清晰度來(lái)表示。許多人認(rèn)為,之所以如此,是出于一種習(xí)慣：對(duì)電視機(jī)習(xí)慣于用清晰度表示,對(duì)計(jì)算機(jī)習(xí)慣于用分辨率表示,二者的實(shí)質(zhì)是一樣的。還有人認(rèn)為,正因?yàn)槎伎梢杂眠@兩種術(shù)語(yǔ)來(lái)表示,所以說(shuō)明分辨率和清晰度是一回事。

       我們認(rèn)為原因并不在此,而認(rèn)為：顯示器圖像質(zhì)量要用分辨率來(lái)表示是特意的而不是因?yàn)榱?xí)慣的,它是由顯示器的使用特點(diǎn)和圖像傳輸特點(diǎn)決定的。

       1、顯示器的使用特點(diǎn)

       首先比較一下電視機(jī)和顯示器的使用特點(diǎn)。從使用特點(diǎn)來(lái)看,電視機(jī)是相對(duì)遠(yuǎn)距離的觀看,而且是以觀看畫面圖像為主,不是以觀看文字為主,注重的不是圖像細(xì)節(jié)和文字清晰,而是圖像的宏觀清晰。因此,在這種情況下用清晰度來(lái)表示圖像質(zhì)量,就具有更好的針對(duì)性和實(shí)用性。顯示器的情況與此正好相反,它是近距離觀看,而且是以觀看文字為主,兼以觀看圖像畫面,非常注重文字的清晰和圖像的細(xì)節(jié),而不是圖像的宏觀清晰度,所以它的圖像質(zhì)量更適合用分辨率來(lái)表示。

       2、顯示器的傳輸和顯示特點(diǎn)

       希望根據(jù)電視機(jī)和顯示器的使用特點(diǎn)來(lái)選用是用清晰度還是用分辨率來(lái)表示圖像質(zhì)量,這僅僅是個(gè)目的,究竟能否能達(dá)到這個(gè)目的,還得根據(jù)電視機(jī)和顯示器的傳輸和顯示特點(diǎn)來(lái)決定。

       電視機(jī)的圖像信號(hào)如果是來(lái)自于電視臺(tái)節(jié)目,那么具有一定分辨率的圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射、傳送、接收、解調(diào)、亮色分離處理和其他相關(guān)處理,再顯示成圖像,這中間經(jīng)歷了許多變換、加工和失真過(guò)程,使圖像質(zhì)量大大降低,最終顯示出來(lái)的圖像質(zhì)量,與原始圖像信號(hào)分辨率所具有的圖像質(zhì)量相去甚遠(yuǎn)。也就是說(shuō),電視機(jī)的圖像信號(hào)分辨率與在屏幕上顯示出來(lái)的清晰度之間,沒(méi)有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在這種情況下,如果用圖像信號(hào)分辨率來(lái)表示最終看到的圖像質(zhì)量,顯然既不客觀,也不合理。因此,電視機(jī)的圖像質(zhì)量應(yīng)當(dāng)以最終顯示的圖像質(zhì)量為準(zhǔn),也就是必須用清晰度指標(biāo)來(lái)表示。

       相反,顯示器的圖像傳輸和顯示條件比電視機(jī)好多了,在顯卡上形成的圖像信號(hào),直接使用R、G、B三基色,通過(guò)短短的專用傳輸線,將信號(hào)直接送到顯示器上進(jìn)行顯示,省去了各種復(fù)雜的傳送和變換過(guò)程,圖像信號(hào)幾乎沒(méi)有損耗和失真,屏幕上所顯示出來(lái)的分辨率,基本上就是顯卡所提供的分辨率,二者具有很好的對(duì)應(yīng)性,最終顯示的圖像具有高保真、高質(zhì)量的特點(diǎn)。在這種情況下,用圖像信號(hào)分辨率的大小來(lái)表示最終看到的圖像質(zhì)量,顯然更加合理。

       既然顯示器用分辨率來(lái)表示更加合理,那么我們就應(yīng)當(dāng)對(duì)分辨率有個(gè)更深入的了解。由于分辨率與數(shù)碼圖像的像素密切相關(guān),所以下面先對(duì)像素的概念和特性進(jìn)行討論,再談到分辨率問(wèn)題。

       二、數(shù)碼圖像的像素

       計(jì)算機(jī)上的數(shù)碼圖像有兩大類,一類是矢量圖,也叫向量圖;另一類是點(diǎn)陣圖,也叫位圖。矢量圖比較簡(jiǎn)單,它是由大量數(shù)學(xué)方程式創(chuàng)建的,其圖形是由線條和填充顏色的塊面構(gòu)成的,而不是由像素組成的,對(duì)這種圖形進(jìn)行放大和縮小,不會(huì)引起圖形失真。

       點(diǎn)陣圖很復(fù)雜,是通過(guò)攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀等設(shè)備,利用掃描的方法獲得,由像素組成的。點(diǎn)陣圖具有精細(xì)的圖像結(jié)構(gòu)、豐富的灰度層次和廣闊的顏色階調(diào)。當(dāng)然,矢量圖經(jīng)過(guò)圖像軟件的處理,也可以轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖。家庭影院所使用的圖像,動(dòng)畫片的原圖屬于矢量圖一類,但經(jīng)過(guò)制作中的轉(zhuǎn)化,已經(jīng)與其他電影片一樣,也屬于點(diǎn)陣圖一類了。因此,我們?cè)谶@里主要討論由像素構(gòu)成的點(diǎn)陣圖。

       1、像素的含義

       雖然人們經(jīng)常聽(tīng)到“像素”一詞,也依稀知道一些經(jīng)的含義,但不少人對(duì)其確切意義和特點(diǎn)并不清楚。像素就是組成數(shù)字圖像的最小單元,即一個(gè)一個(gè)彩色的顏色點(diǎn)。像素一詞是個(gè)外來(lái)詞,在英文中,像素這個(gè)單詞Pixels就是由“Picture（圖像）”和“Element（元素）”兩個(gè)單詞的詞頭“Pi-el-”拼合而成的。是構(gòu)成圖像的元素的意思。從中文來(lái)說(shuō),像素這個(gè)術(shù)語(yǔ)是“圖像元素”一詞的簡(jiǎn)稱。

      一般人都以為像素是一個(gè)個(gè)的小圓點(diǎn),但實(shí)際上它不是圓的,而是方的。也就是說(shuō),數(shù)碼圖像是由大量微小的彩色小方塊按照一定的方式排列起來(lái)的。這種關(guān)于像素是方的而不是圓的看法,是一些圖像處理軟件專家和有關(guān)書籍的作者特意明確過(guò)的,而不是憑空猜測(cè)。如果您在計(jì)算機(jī)上把一幅圖像放得很大,在圖形的邊緣和有斜線的地方,就可以看見(jiàn)像素了,那是階梯狀或馬賽克狀的小方塊,而不是小圓點(diǎn)。

       2、像素的特性

       構(gòu)成點(diǎn)陣圖圖像的像素具有如下特性：

       ①像素關(guān)系的獨(dú)立性：組成圖像的像素具有獨(dú)立性,即各個(gè)像素之間不是互相關(guān)聯(lián)的,改變其中一個(gè)像素,不會(huì)影響其它像素。利用這個(gè)特性,可以對(duì)圖像像素進(jìn)行去像素處理或插補(bǔ)新像素的處理,而不會(huì)改變?cè)瓐D像的形貌,但對(duì)得到的新圖像質(zhì)量有一下影響。

       ②像素?cái)?shù)量大小的固定性：一幅圖像的像素多少是固定的,構(gòu)成圖像的像素?cái)?shù)量并不因?yàn)轱@示圖像時(shí)的放大或縮小而改變其數(shù)量。一般將像素?cái)?shù)量的固定性稱作“像素的固定笥”,這種稱呼與單個(gè)像素尺寸的大小混為一談,所以在這里我們特意將這個(gè)特性強(qiáng)調(diào)成“像素?cái)?shù)量大小的固定性”。實(shí)際上,作為一個(gè)一個(gè)的像素塊來(lái)說(shuō),其大小是可以改變的,整幅圖像的大小也可以隨之改變。

       ③排列位置的固定性：像素點(diǎn)的排列位置是固定的,單獨(dú)的像素點(diǎn)不能隨意移動(dòng),如果移動(dòng)像素,將對(duì)整幅圖像造成完全的破壞。最典型的例子是利用圖像處理軟件對(duì)畫面進(jìn)行波紋化處理,像素的相對(duì)位置改變了,原始圖像狀態(tài)也破壞了。

       ④像素的位深決定圖像的層次：像素位深是指RGB三原色的比特?cái)?shù)（Bit）。彩色圖像中,在R、G、B三個(gè)顏色通道中,如果每一種顏色通道占用了8位,即有256種顏色,三個(gè)通道就包含了256的3次方的顏色,即1677萬(wàn)種顏色。對(duì)于單獨(dú)的一種顏色,需要8個(gè)字節(jié)來(lái)記錄,對(duì)于3種顏色來(lái)說(shuō),就需要24個(gè)字節(jié)來(lái)記錄（8×3=24）。因此,一般的彩色圖像需要24位顏色來(lái)表現(xiàn),成為“真彩色”。根據(jù)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。（見(jiàn)圖1） 

            

       三、分辨率的種類和意義

       在電視機(jī)中有分辨率、分辨力、解像力、解像度、解析力和解析度等幾種術(shù)語(yǔ),雖然它們的叫法不同,但意義是相同的;另外還有清晰度一詞,我們已經(jīng)分析過(guò),其意義與上面那6個(gè)詞的意義不同。

       計(jì)算機(jī)的圖像質(zhì)量表示問(wèn)題與電視機(jī)的不同有兩點(diǎn),除了在計(jì)算機(jī)中對(duì)于圖像的精細(xì)性一律用分辨率這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表述外,還有就是,在計(jì)算機(jī)中關(guān)于分辨率的叫法雖然也有好幾種,但不像電視機(jī)那6種分辨率一樣其意義是相同的,而是每種不同叫法的分辨率其意義也可能不一樣。

       雖然許多人都會(huì)使用計(jì)算機(jī),但不少人沒(méi)有特意去注意計(jì)算機(jī)究竟有多少種叫法的分辨率以及它們各自的含義,因此在實(shí)際使用和交流時(shí),普遍存在模糊和混亂現(xiàn)象。為了使讀者在這個(gè)問(wèn)題上能有一個(gè)清楚不亂的概念,我們?cè)谶@里將計(jì)算機(jī)多達(dá)十余種的分辨率歸納起來(lái),區(qū)分成6種不同意義的分辨率。

       1、顯示器分辨率

       顯示器分辨率是指計(jì)算機(jī)顯示器的物理分辨率,即在顯示器屏幕上的熒光粉點(diǎn)數(shù)或像素?cái)?shù)。過(guò)去人們只注意顯示器的熒光粉點(diǎn)距,沒(méi)有注意顯示器的熒光粉點(diǎn)數(shù),因此在這里聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不習(xí)慣。但自從有了液晶顯示器后,人們就開(kāi)始熟悉顯示器的固有像素點(diǎn)數(shù)和顯示器本身的分辨率了。因此,顯示器分辨率就是在生產(chǎn)制造時(shí)加工出來(lái)的顯像小單元的數(shù)量,這種顯像小單元對(duì)CRT顯示器來(lái)說(shuō)是指屏幕上的熒光粉點(diǎn),對(duì)液晶顯示器和等離子顯示器來(lái)說(shuō)是指顯示屏上的像素。

       顯示器分辨率的高低,既可以用規(guī)格代號(hào)表示,如VGA和XGA等,也可以用“水平像素?cái)?shù)×垂直像素?cái)?shù)”的數(shù)字表示,如64×480和1024×768。

       但是,在實(shí)用中,人們往往將顯示器分辨率、顯示分辨率和屏幕分辨率混為一談。因?yàn)檫@3個(gè)術(shù)語(yǔ)的中文含義十分接近,所以產(chǎn)生這種混亂,但實(shí)際上這3者卻是有的相同、有的不同,因此我們應(yīng)當(dāng)好好注意一下它們的區(qū)別。

       2、顯示分辨率

       是指進(jìn)行計(jì)算機(jī)桌面屬性的“圖像大小”或“屏幕分辨率”設(shè)置時(shí)選用的分辨率,它是用來(lái)實(shí)際顯示圖像時(shí)計(jì)算機(jī)所采用的分辨率,而與顯示器分辨率無(wú)關(guān)。顯示分辨率既可以小于顯示器分辨率,也可以等于或大于顯示器分辨率。過(guò)去的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)用“圖像大小”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)表示,這種表示不大合理,因?yàn)閺淖置嬉饬x上來(lái)說(shuō),沒(méi)有與分辨率直接掛鉤,反而與圖像的尺寸大小相混淆。因此,現(xiàn)在新式的操作系統(tǒng)中使用“屏幕分辨率”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)表示,顯然更為確切。不過(guò),下面我們將會(huì)談到,稱顯示分辨率為圖像大小,其實(shí)也是有原因的。

       在此要特別強(qiáng)調(diào)一遍,圖像大小和屏幕分辨率這三個(gè)術(shù)語(yǔ)是描述的同一個(gè)事情的,它們都是指的通過(guò)計(jì)算機(jī)桌面屬性由操作者設(shè)置的分辨率。這種分辨率有很多格式提供給操作者選擇,如從640×480的低規(guī)格,直到1600×1200甚至更高的規(guī)格。這3個(gè)叫法不同但意義相同的分辨率,與顯示器分辨率卻不是一回事,顯示器分辨率是描述的顯示器自身的像素點(diǎn)數(shù)量,每臺(tái)顯示器只有一種固有分辨率,它是不可改變的。

       顯示分辨率的表達(dá)方式與顯示器分辨率的表達(dá)方式相同,也是用分辨率規(guī)格代號(hào)或“水平像素?cái)?shù)×垂直像素?cái)?shù)”的數(shù)字來(lái)表示。同時(shí),顯示分辨率還可以用每英寸像素?cái)?shù)ppi來(lái)表示,如72ppi,或者96ppi等,這得根據(jù)顯示器的規(guī)格和屏幕寬度來(lái)決定的。每英寸像素?cái)?shù)ppi的含義,是指在屏幕的可見(jiàn)區(qū)域內(nèi),每英寸長(zhǎng)度上顯示的像素?cái)?shù)。用這種方式來(lái)表達(dá)顯示分辨率是不大可靠的,因?yàn)槠聊怀叽缈梢砸蝻@示器不同而不同,屏幕分辨率設(shè)定可以在

       3、圖像分辨率

       是指在計(jì)算機(jī)中保存和顯示的每一幅具體數(shù)碼圖像所具有的分辨率。圖像分辨率的表達(dá)方式也為“水平像素?cái)?shù)×垂直像素?cái)?shù)”,也可以用規(guī)格代號(hào)來(lái)表示。

       不過(guò)需要注意的是,在不同的書籍中,甚至在同一本書中的不同地方,對(duì)圖像分辨率的叫法不同。除圖像分辨率這種叫法外,也可以叫作圖像大小、圖像尺寸、像素尺寸和記錄分辨率。在這里,“大小”和“尺寸”一詞的含義具有雙重性,它們都可以既指像素的多少（數(shù)量大?。?又可以指畫面的尺寸（邊長(zhǎng)或面積的大?。?因此很容易引起誤解。由于在同一顯示分辨率的情況下,分辨率越高的圖像像素點(diǎn)越多,圖像的尺寸和面積也越大,所以往往有人會(huì)用圖像大小和圖像尺寸來(lái)表示圖像的分辨率。由于這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)很容易與打印圖像時(shí)的圖片尺寸大小相混淆,所以有的專家主張改用“像素尺寸”來(lái)表示,在這種情況下,像素尺寸特指數(shù)字圖像的像素?cái)?shù)量,而圖像尺寸和打印尺寸才是特指圖像的尺寸大小。雖然如此,像素尺寸一詞還是容易誤解,使人認(rèn)為是指像素點(diǎn)個(gè)頭的大小,而不是原本應(yīng)指的像素多少。因此,我們主張還是用“圖像分辨率”或“記錄分辨率”更為確切些。

       4、打印分辨率

       是指需要通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出圖像信號(hào)到打印機(jī)進(jìn)行打印時(shí),用戶在計(jì)算機(jī)對(duì)話框上所選擇的分辨率。計(jì)算機(jī)將按這個(gè)參數(shù)輸出圖像信號(hào),打印機(jī)按照這種設(shè)定的分辨率進(jìn)行打印,因此打印分辨率也叫輸出分辨率。

       具體來(lái)說(shuō),打印分辨率是指“在單位長(zhǎng)度上具有的像素?cái)?shù)量”。雖然長(zhǎng)度單位既可以用厘米,也可以用英寸,但一般以用英寸為多。在使用英寸作為長(zhǎng)度單位時(shí),打印分辨率的單位是ppi（Pixels Per inch）,其中的第一個(gè)p是指像素Pixels,后面的那個(gè)i是指英寸inch,就是“像素/英寸”,即打印的圖像上任何部位每英寸長(zhǎng)度上有多少個(gè)像素的意思。打印分辨率的規(guī)格有很多,常見(jiàn)的有100ppi、150ppi、200ppi、300ppi直至600ppi等。這個(gè)參數(shù)越大,說(shuō)明圖像的像素密度越高,圖像越精細(xì),清晰度越高。

       需要特別提醒的是,有人將每英寸像素?cái)?shù)ppi理解成是在每平方英寸上的像素?cái)?shù),甚至有的書籍上也是這么寫的,其實(shí)這種理解是錯(cuò)誤的。實(shí)際上,打印分辨率ppi是指在長(zhǎng)度為1英寸的范圍內(nèi)單排像素的個(gè)數(shù),而不是指在1平方英寸面積上的總像素,這二者的區(qū)別是很大的。比如打印分辨率為100ppi時(shí),在長(zhǎng)度1英寸的范圍內(nèi)單排像素只有100個(gè),如果將1英寸寬度和1英寸高度上的像素乘起來(lái),即在1平方英寸上的像素?cái)?shù)卻達(dá)到10000個(gè),相差100倍。這種像素在1英寸長(zhǎng)度上與1英寸面積上的差別,打印分辨率規(guī)格越高,相差越大,在300ppi時(shí),相差300倍;在600ppi時(shí),相差600倍。