浅谈显示设备的宽高比与分辨率

IsaacZ

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一、4:3的由来

　　从19世纪末到20世纪50年代，几乎所有的电影画面都是4:3；电视也是从诞生之初就将4:3作为屏幕的标准宽高比，直到近几年才改为宽屏，电脑亦然。当初把4:3作为显示设备的标准比例是根据人眼的生理特点决定的。下面是人眼的结构图与成像示意图：







　　视网膜是眼球壁内层的一层透明薄膜，负责感光成像。视网膜后极部有一直径约2mm的浅漏斗状小凹陷区，该区位于眼底视神经盘的颞侧0.35cm处并稍靠下，当人体死亡或眼球脱离人体后，此区呈黄色，故得名：黄斑区。（活人眼球的黄斑区是暗红色的，小孩是红褐色的，原因是黄斑区的视网膜偏薄，视网膜后的脉络膜毛细血管密集，反光较弱。）下图是人右眼眼底的照片。



　　黄斑处于眼球的主光轴上。黄斑区富含叶黄素，聚集了大量的视锥细胞，是视网膜上视觉最敏锐的部位。（我们通常检查视力就是在检查黄斑区的视觉能力，黄斑区之外的视网膜视力低下。）黄斑区的宽高比为4:3，所以电影与电视行业的前辈们才把4:3作为标准宽高比，这是非常明智和科学的选择。

二、宽屏电影的由来

　　随着技术的不断进步，电影屏幕越做越大，观众的要求也越来越高。虽然视网膜黄斑区之外的部分视力低下，但它们对电影的临场感的影响非常大。当年为了看得清选择了4:3，现在要看得爽就得选择更大的宽高比来展宽图像。（将图像展宽而不是拉高的原因是：人的双眼是左右排列的，且人眼的水平视角大于垂直视角。）
　　当人面对真实的景物时，是没有视野限制的。电影的屏幕只有在技术和成本允许的前提下尽可能展宽才能不断逼近真实的景物。目前宽屏幕大致有两种规格，一种是将4:3取平方，就是我们经常听到的16:9；另一种是将4:3取立方，就是电影行业里常见的2.35:1。

三、宽屏电视机与宽屏显示器的由来

　　电视机和电脑显示器的尺寸再大也不可能和电影屏幕相提并论，所以单纯从视觉效果来说，采用宽屏的意义不大。但是宽屏电视机和显示器已是当今的主流，我想其中的原因有二：
　　1、人们越来越多地利用电视机和电脑显示器来看电影，既然电影已经采用了宽屏，那么电视机和电脑显示器就不可避免地留出了上下两条黑边，于是电视机和电脑显示器也随着电影改为宽屏以减少黑边。
　　2、近几年来以液晶为代表的平板显示器迅速普及并取代了CRT（Cathode Ray Tube阴极射线管）显示器。平板显示器的尺寸只取决于面板的切割方式，可以方便的改变宽高比，而且相同尺寸的宽屏面板比普屏面板像素少、成本低，生产厂家可以攫取更大的利润。至于CRT时代为什么没有流行宽屏，我想原因应该是成本太高。宽屏显像管的设计和生产难度比普屏显像管大、故障率高，要大幅度改造现有生产线，甚至连驱动电路都要重新设计，这些因素都会产生巨额成本，妨碍了宽屏CRT显示设备的普及。
四、宽屏电视机与宽屏显示器的区别
　　电视机的宽高比参考了电影，并结合了电视自身的特点，所以选取了16:9作为标准，常见分辨率有1280×720、1600×900、1920×1080。令我不解的是：1366×768是主流电视的分辨率，但它却不是16:9的，只是非常接近16:9而已，这难道是出于生产成本的考虑吗？如果哪位朋友知道原因，请不吝赐教。
　　电脑毕竟不是为看电影而存在的，虽然受电影标准的影响，但并未严格按照电影的标准设计，而是更多地考虑自身的特点，选取了8:5作为标准，常见分辨率有：1280×800、1440×900、1680×1050、1920×1200。

五、如今液晶显示器分辨率混乱的原因

　　液晶面板的生产厂家架设了大量的生产线，本想用于生产液晶电视机用的广角面板，但突如其来的金融危机使需求量锐减，迫使他们不得不转而生产电脑显示器用的廉价TN面板以维持生存。前面说过电视机的宽高比是16:9，电脑显示器的宽高比是8:5，生产线又是按照电视机面板的规格架设的，这就切割出了大量16:9的显示器面板，市场上也就有了许多16:9的电脑显示器。为了卖出这些显示器，商家就大造舆论，说16:9如何科学，看电影效果多么好，但是又不能贬低现有的8:5的显示器，搞得很多外行人一头雾水。

六、常见宽高比、分辨率与对应的显示设备一览

　　1、传统的4:3宽高比（通常采用TN面板）

320×240，QVGA，主流手机、3.5英寸GPS导航仪
640×480，VGA，少数大屏幕手持设备
800×600，SVGA，少数超小型普屏笔记本、14英寸CRT显示器（早已淘汰）
1024×768，XGA，12至15英寸普屏笔记本、17英寸CRT显示器（已淘汰）、老式液晶显示器（早已淘汰）
1400×1050，SXGA+，少数14英寸ThinkPad笔记本
1600×1200，UXGA，高端CRT显示器，少数15英寸普屏移动工作站（如ThinkPad T60p、T61p）
2048×1536，QXGA，医疗设备专用显示器（采用广角面板）
附加：另类的5:4宽高比（通常采用TN面板）
1280×1024，SXGA，主流17英寸普屏液晶显示器、少数17英寸CRT显示器（已淘汰）。我实在不理解为什么出货量极大的17英寸普屏液晶显示器会采用这么变态的分辨率，如果哪位朋友知道原因，请不吝赐教。

　　2、以电脑显示器为主的8:5宽高比（通常采用TN面板）

1280×800，WXGA，12至14英寸宽屏笔记本
1440×900，WXGA+，14至15英寸宽屏笔记本、主流19英寸宽屏液晶显示器与液晶电视
1680×1050，WSXGA+，20至22英寸宽屏液晶显示器、主流22英寸液晶电视、少数15英寸宽屏笔记本
1920×1200，WUXGA，主流24英寸宽屏液晶显示器、少数15至17英寸宽屏移动工作站（通常采用广角面板，如ThinkPad W700）

下图是以上四种分辨率的对比：

　　3、以电视机为主的16:9宽高比

1280×720，少数17英寸宽屏液晶显示器
1600×900，20英寸宽屏液晶显示器
1920×1080，32至55英寸全高清液晶电视（通常采用广角面板）、21.5、23、24英寸宽屏液晶显示器
另类的1366×768，主流26、32、37英寸液晶电视，少数42英寸液晶电视（通常采用广角面板）、18.5英寸宽屏液晶显示器（通常采用TN面板）

　　4、以手持设备为主的小液晶屏（通常采用TN面板）

480×320，全触摸手机（如iPhone系列）
480×234，6、7英寸模拟屏（便携DVD、车载DVD、GPS导航仪）
480×272，4、4.3、4.7、5英寸GPS导航仪与Mp4播放器
800×480，WVGA，5、7、8英寸数字屏（Mp4播放器、车载DVD、GPS导航仪）
1024×600，WSVGA，10英寸上网本