最近在看攝像頭的驅(qū)動(dòng), 一直沒(méi)搞懂像素和分辨率之間的關(guān)系, 特收集來(lái)學(xué)習(xí)一下：

我們買數(shù)碼相機(jī)或是評(píng)價(jià)相機(jī)功能的時(shí)候，常常提到相機(jī)的“像素”這一概念，認(rèn)為像素大的相機(jī)就好，就能拍出精細(xì)的圖片來(lái)，現(xiàn)在有的高檔數(shù)碼相機(jī)的像素?cái)?shù)高達(dá)上千萬(wàn)，一般的家庭用相機(jī)的像素達(dá)到了四百萬(wàn)到五百萬(wàn)。是不是我們購(gòu)買相機(jī)的時(shí)候，“像素”就是我們?cè)u(píng)價(jià)相機(jī)和追求的唯一參數(shù)？答案是否定的，這里首先要弄清像素的基本概念。 

“像素”是相機(jī)感光器件上的感光最小單位。就像是光學(xué)相機(jī)的感光膠片的銀粒一樣，記憶在數(shù)碼相機(jī)的“膠片”（存儲(chǔ)卡）上的感光點(diǎn)就是像素；要想得到分辨率高（也就是細(xì)膩的照片），就必須保證有一定的像素?cái)?shù)；是不是像素高的相機(jī)拍出的照片就一定比像素低的相機(jī)拍出的照片清晰呢？這首先要弄清一個(gè)概念，照片的清晰度不是取決于像素?cái)?shù)，而是取決于像素的“點(diǎn)密度”（就是圖片的分辨率）（用ppi表示，單位是“像素/英寸”），“像素?cái)?shù)”和“點(diǎn)密度”是兩個(gè)概念，“像素?cái)?shù)”（點(diǎn)數(shù)）是感光點(diǎn)的總量，而“點(diǎn)密度”是單位面積上的點(diǎn)數(shù)（像素點(diǎn)），只有單位面積上的感光點(diǎn)數(shù)越多，拍出的照片才越細(xì)膩。所以，反映照片清晰程度的參數(shù)是“點(diǎn)密度”（圖片分辨率），而非總的點(diǎn)數(shù)。像素雖高，若印的照片也很大，其“點(diǎn)密度”并不高，照片也不細(xì)膩；相反，像素不高，若只印很小幅面的照片，也可以得到很細(xì)膩的照片。所以確切地說(shuō)，像素高，意味著能拍出幅面大的照片；所以，“像素”的高低，表示著照片幅面的大??；這樣說(shuō)來(lái)，我們購(gòu)買相機(jī)的時(shí)候，就要考慮你準(zhǔn)備拍攝的照片的最大尺寸是多大，再?zèng)Q定要求的像素?cái)?shù)。若你準(zhǔn)備開影樓或做廣告，需要放大很大幅面的照片，就需要選擇“最高像素”高的相機(jī)；若只是家庭使用，不準(zhǔn)備放大很大的照片，也就不必追求太高的像素?cái)?shù)。當(dāng)然，高像素的代價(jià)是高價(jià)位，所以用戶在選擇相機(jī)時(shí)，既要考慮自己的實(shí)際需要，也要考慮經(jīng)濟(jì)承受能力。 

我們?cè)谑褂脭?shù)碼相機(jī)拍照時(shí)，往往有幾組數(shù)字供我們選擇： 

640×480, 1024×768, 1600 ×1200， 2048×1536，…… 

每一組數(shù)字中，前一數(shù)字表示在照片的長(zhǎng)度方向上所含的像素點(diǎn)數(shù)，后一數(shù)字表示在寬的方向上所含的像素點(diǎn)數(shù)，兩者的乘積，就是像素?cái)?shù)；例如1600×1200＝1920000≈2000000，就是200萬(wàn)（像素）。 

具體來(lái)說(shuō)，圖片的分辨率決定于圖片的像素?cái)?shù)和圖片的尺寸（幅面），像素?cái)?shù)高且圖片尺寸小的圖片，即單位面積上的像所含的像素?cái)?shù)多的圖片，其分辨率也高。在圖片處理軟件上打開圖片時(shí)，就會(huì)看到一組數(shù)字，有圖片像素?cái)?shù)，文檔大?。ㄩL(zhǎng)、寬的尺寸）；根據(jù)此數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出該圖片的分辨率；計(jì)算的方法是，以其在長(zhǎng)度方向上的像素?cái)?shù)，除以長(zhǎng)度的尺寸數(shù)（英寸）；或以其在寬度方向的像素?cái)?shù)，除以寬度的尺寸數(shù)（英寸）。例如以圖片的像素是640×480，其尺寸大小是：長(zhǎng)：3.556寸，寬：2.667寸；該圖片的分辨率就是：640÷3.556＝180（像素/英寸），或480÷2.667＝180（像素/英寸）。再如，一圖片的像素是640×480，其尺寸大小是：寬9寸，高：6.7寸，該圖片的分辨率就是：640÷8.9＝72（像素/英寸）。分辨率才是圖片清晰程度的標(biāo)志，在分辨率一定的情況下，像素值是圖片的幅面的標(biāo)志。像素值大，只能說(shuō)明該圖片的幅面大，并不能說(shuō)明其清晰程度，清晰程度如何，則要看其分辨率的大小。 

拍攝時(shí)，每個(gè)相機(jī)都有幾組不同的像素值供我們選擇，我們應(yīng)怎樣設(shè)定像素的大小呢？首先說(shuō)明，設(shè)定的像素大（文檔大），占據(jù)記憶卡的資源也大，記憶卡所能容納的圖片數(shù)目也就少，即能拍攝的照片少；反之，設(shè)定的像素小，能拍攝的照片就多；假若我們想多拍照片，就把像素設(shè)定的小一些；假若我們想在后期放大照片，就設(shè)定高像素。 

前面提到，照片的清晰程度取決于圖片的分辨率，也可用“點(diǎn)密度”（單位面積上的點(diǎn)數(shù)）來(lái)反映；在保證照片清晰的前提下，我們?nèi)绾芜x擇像素值呢？這就要看我們準(zhǔn)備打印多大幅面的照片了。肉眼所能分辨的最小距離是0.1mm, 1英寸(圖片大都用英寸表示)是25.4mm, 也就是說(shuō)圖片分辨率高于254（像素/英寸）的圖像的清晰度，在眼睛看來(lái)是沒(méi)有什么區(qū)別的，其實(shí)，在實(shí)踐中，分辨率大于100（像素/英寸）的圖片已很難用肉眼分辨了，三星牌的傻瓜相機(jī)的圖片分辨率只有72像素/英寸，但其感光器件質(zhì)量好，拍出的照片也很清晰；有的家用的較為高檔的相機(jī)的圖片分辨率也只是達(dá)到180像素/英寸。所以，拍出照片的清晰程度取決于多種因素，并不是只決定于相機(jī)的像素?cái)?shù)和其圖片的分辨率的大小。 

還要說(shuō)明一點(diǎn)的是，平時(shí)我們所說(shuō)的照片大小都用“寸”來(lái)表示，“寸”是個(gè)長(zhǎng)度單位，怎么能表示照片的面積呢？原來(lái)大多數(shù)照片的長(zhǎng)寬比例大致是4 ：3, 我們通常所說(shuō)的5寸照片（5×3.5），就是：長(zhǎng)度是5英寸，寬度是3.5英寸；但人們習(xí)慣地以其長(zhǎng)度來(lái)表示照片的大小，再如6寸照片，就是長(zhǎng)6英寸，寬4英寸。還要注意一點(diǎn)，10寸照片的面積并不是5寸照片面積的2倍，這一點(diǎn)你只要做個(gè)計(jì)算就知道了，這里不再贅述。 

1英寸＝25.4mm, 5寸的照片換算成厘米就是長(zhǎng)度為：2.54cm×5＝12.7cm, 寬度為：2.54cm×3.5＝8.89cm, 

那么要拍照清晰的5寸照片要求的像素?cái)?shù)應(yīng)該是多少呢？按照前面所提到的根據(jù)肉眼的分辨率的要求，在每英寸里含有72個(gè)像素點(diǎn)(即圖片分辨率)以上，就可拍出清晰的照片，假如我們按圖片分辨率為120計(jì)算，5寸照片在長(zhǎng)度方向上應(yīng)有：120×5＝600（像素）， 在寬度方向上應(yīng)有：120（像素/英寸）×3.5（英寸）＝420(像素)；所以，在5寸照片的面積上含有的像素?cái)?shù)應(yīng)為：600×420＝25（萬(wàn)），也就是說(shuō)我們?cè)O(shè)相機(jī)的最低像素值“640×480”像素，（30萬(wàn)像素）即可拍出十分清晰的照片來(lái)。按此類推，拍10寸照片有115萬(wàn)的像素即可；實(shí)踐可知，只要達(dá)到200萬(wàn)的像素，足可拍出十分清晰的10寸照片來(lái)。由此看來(lái)，作為家庭用的數(shù)碼相機(jī)，有400萬(wàn)像素就足以夠用了。 

附帶說(shuō)明一點(diǎn)，DV機(jī)（攝像機(jī)）的說(shuō)明書上標(biāo)出的像素值都很低，大都在100萬(wàn)像素一下，這是怎么回事呢？像素要求與TV機(jī)(照相機(jī)）不同，照相機(jī)拍攝的照片是單幅畫面，是靜止的，若畫面的分辨率太小，就不清晰，不細(xì)膩；而DV機(jī)拍攝的是連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面，每秒鐘要拍攝十幾幅倒幾十幅，播放的是一個(gè)連續(xù)的畫面，即是每幅畫面的分辨率不大，由于視覺(jué)滯留的原因，肉眼看起來(lái)仍很清晰；和照相機(jī)相比，在分辨率相同的情況下，80萬(wàn)像素的DV機(jī)拍出的影像已經(jīng)非常清晰了。這就是對(duì)攝像機(jī)像素要求不高的原因。 

還有一個(gè)現(xiàn)象是，有的低檔次相機(jī)的最高像素也很高，有的達(dá)到600萬(wàn)，（拍出來(lái)的照片很大），分辨率也不是很低，但是并不清晰；這是什么原因呢？原來(lái)照片的清晰程度還與相機(jī)的感光器件有關(guān)，感光器件是數(shù)碼相機(jī)的心臟，就像光學(xué)相機(jī)的膠卷一樣，是記錄信息的載體，是成像的感光材料，是數(shù)碼相機(jī)的“膠卷”。感光器件的質(zhì)量和大小直接關(guān)系到成像的質(zhì)量，是衡量相機(jī)檔次的一個(gè)重要因素；當(dāng)前相機(jī)使用的感光器件有兩種：CCD和CMOS,前者的成像質(zhì)量高，但制造工藝復(fù)雜，成本高，一般高檔次的相機(jī)都使用CCD；在相同分辨率的情況下后者價(jià)格便宜、省電，但成像質(zhì)量較低，所以低檔次相機(jī)大都使用CMOS感光器件，雖其標(biāo)出的像素很高，可成像質(zhì)量大不如前者。即使使用的感光器件相同，感光器件的大小也影響成像質(zhì)量，感光器件面積大，能記錄更多的圖像細(xì)節(jié)，圖像就清晰。要說(shuō)明的是，隨著工藝的發(fā)展，CMOS也顯出了巨大的發(fā)展前景，一些廠家已研制出了成像質(zhì)量很高的產(chǎn)品，所以現(xiàn)在有些高端相機(jī)產(chǎn)品的感光器件也是使用了CMOS。 

總之，購(gòu)買數(shù)碼相機(jī)時(shí)的選擇，要涉及到很多因素和參數(shù)，像素值僅僅是其中的一個(gè)參數(shù)而已