()风水堂：分辨率和清晰度的区别

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在清晰度方面，除了“清晰度”一词发生的一个小事件为例，您可以知道不弄清这个问题的麻烦。事情是这样的：一位同事给我看了一份由新芳特出版的“数字成像产品购物指南”（200 3. 8总数第24号）的副本，并询问为什么总共有20台索尼数码相机和松下记录仪的“水平分辨率”是500线，520线和530线。佳能手册中仅有6台摄像机具有所有625行的“水平分辨率”。佳能的记录难道是相机的分辨率比索尼和松下的摄录一体机高100线吗？

我向他解释说，索尼和松下是指记录的图像信号可以达到的水平分辨率中的“电视线”数，而佳能是指记录的图像信号系统的扫描线数。即，PAL系统720×625中的625行。前者是水平分辨率所具有的清晰度，而后者直接是垂直分辨率，这就是我们所说的垂直分辨率。因此，索尼和松下摄录机表示的“水平分辨率”线与佳能摄录机表示的“水平分辨率”线完全不同。那个同事听起来很难弄清楚，最后不得不抱怨：一个是水平的，一个是垂直的；一个是水平，另一个是垂直。一个被转换，另一个未被转换，所以为什么它们都被称为“水平分辨率”“什么？-我能说什么？我别无选择，只能说：我不明白为什么很没有只同意使用定义和解决方案，解决方案和其他术语，而且也顽固地维护这一点，以便那些了解的人可以理解，而那些不理解的人则可以让他理解。

为了让不了解它的人，我们将简要介绍电视的清晰度，分辨率和电视系统的定义和来源，以便使上述问题更加统一和统一。合理的理解。

电视的清晰度

1、分辨率和清晰度

人眼的分辨率和电视的清晰度

人眼的分辨率是指人眼区分物体或图像细节的能力，具体来说，它是指区分平面上两个点的能力。人眼的分辨率有限。在一定距离，一定对比度和一定亮度的条件下，人眼只能分辨出一定程度的小点。如果点较小，则看不清。根据人眼的分辨率，可以确定影视工作者努力实现的图像清晰度指标，还可以确定图像像素的合理值。

人眼区分图像细节的能力也称为“视敏度”。视敏度的大小可以通过可以清楚观察到的两个点的视角来表示。这种最小的区分视角被称为“视敏度”。视力角越大，可以识别的图像细节就越粗糙；视敏角越小，可以识别的图像细节就越好。在中等亮度和中等对比度的条件下，观察静止图像时，具有正常视力的人的视敏角在1到1. 5分钟之间。观察运动图像时，视力角较大。

为了将研究对象从两点扩展到一个表面，将视敏度角从人眼扩展到两点之间的角度，再到从观察点（人眼）到一定距离的相位。相邻的黑色和线条之间的角度。如果观察到沿垂直方向排列的一系列连续的水平黑白线，则可以显示图像的垂直清晰度。如果您观察到沿水平方向排列的一系列连续的水平黑白线，则垂直的黑白线可以显示图像的水平清晰度。

电视使用此原理来确定电视应具有的垂直分辨率和水平分辨率高，然后根据该分辨率计算需要多少条水平扫描线和多少条垂直扫描。从扫描线开始，确定需要多少个水平像素和多少个垂直像素，即建立相应图像的分辨率和单个电视图像的扫描格式，然后将其与每个图像显示的图像数量相结合第二和其他指标相结合，最终建立了相应的电视标准。下面，我们以PAL系统电视为例来说明其清晰度和分辨率的演变。

2、垂直分辨率

如上所述，根据视敏度角的原理，人眼可以区分在垂直方向上排列的相邻黑白水平线的精细度称为垂直清晰度，但是如何识别和测量这种精细度细度？将参照图2对此进行描述。下面的4。假设图片的高度为H，则在垂直方向上具有一定宽度的M条黑白水平线，并且在垂直方向上每条水平线的宽度为h。如果人眼只能在L距离处分辨出这些水平线，则视敏角θ可以表示为：

θ= h / L（弧度）

因为每对线的宽度是

h = H / M

有

θ= H /（LM）（弧度）

将弧度变成一个角度后，它变为

θ= 3438H /（LM）（分钟）

就这样

M = 3438（H / L）（1 /θ）

实验表明，观看图像的最佳距离应为图片高度的4至5倍。此时，总视角约为15度。在这种情况下，可以保证人眼可以看到完整的图像而无需转动图像。该距离不仅可以避免在观看得太近​​时由于眼球不断旋转而引起的眼睛疲劳，而且还可以避免在观看得太远时图像识别能力下降，并防止屏幕外的场景进入视场。如果选择观看距离L为屏幕高度H的5倍，即L = 5H，并将其与视力θ= 1. 5点一起代入上述公式，则为

M = 3438（1 / 5）（1 / 1. 5）

= 458（行）

这条458线就是我们所说的458电视线，简称“线”。从以上计算可以看出，当以图像高度的5倍观看图像时，人眼的垂直分辨率约为458线，此时图像的垂直清晰度恰好为458线。 。这样，在制定电视系统的扫描格式时，应基于458线分辨率考虑其垂直像素。

3、水平清晰度

水平清晰度的确定与确定垂直清晰度的想法相同。但是，由于电视屏幕的长宽比以及垂直清晰度和水平清晰度之间对整体图像质量的关系，因此可以很容易地计算出水平清晰度线的数量，而无需进行上述复杂的推导。

传统电视屏幕的宽高比是4：3，这是根据原始电影屏幕的高宽比预先确定的。实验表明，当显示图像时，水平分辨率和垂直分辨率应接近或相同，以获得最佳图像质量。使用这两个点，然后根据垂直清晰度计算原理，将垂直清晰度线的数量乘以屏幕纵横比4/3，可以立即将图像的水平清晰度线的数量N计算为

N = 4/3 M

= 4/3×458

= 610（行）

这意味着当以5倍于图像高度的距离观看4：3图像时，人眼的水平分辨率约为610线。此时，图像的水平分辨率正好是610线。

以上是电视垂直和水平分辨率的来源。由此不难看出，在澄清了人眼的垂直和水平“分辨率”之后，电视的“清晰度”概念也得到了澄清：电视的定义是指电视的黑白直线。已显示。当屏幕在垂直或水平方向上已满时，人眼可以识别的最细的线数，或者可以识别的最大线数。这种在垂直方向上排列的水平线的最大数量是电视的垂直分辨率。这种在水平方向上排列的垂直线的最大数量是电视的水平分辨率。

可以看出，该定义是在确定电视图像的扫描线数和像素数之前提出的重要概念和物理量，与分辨率概念和物理量完全一致。 “水平图像系统×垂直像素”表示的数量。没事该分辨率对于显示设备的图像信号或屏幕像素而言是很好的。它是固定的，但定义是可变的。尽管图像信号的分辨率会影响电视的图像清晰度，但信号分辨率并不是人们所看到的图像清晰度。显示设备的像素也会影响图像的清晰度，但这不是人们所看到的。图像清晰度。图像信号的分辨率是源，最终显示的图像清晰度是结果。就数量而言，清晰度始终小于分辨率。相同分辨率的图像信号通过不同的传输通道和显示设备，最终的图像清晰度也不同。因此，分辨率和清晰度之间没有直接的转换关系。如果存在转换关系，则只能是“自我与自己”之间的转换，而源与目的之间，源与中间，中间与目的之间的转换是无法进行的。稍后我们将讨论这个问题。

PAL TV图像分辨率的起源

1、概念介绍

从上面的介绍中可以知道，同一垂直线上的所有水平扫描点（水平像素）都可以垂直连接，从而在垂直方向上形成多条线；每条水平扫描线的所有扫描点（水平像素）从水平方向开始连接，形成许多水平线。那么，如果已经有458条水平扫描线和610条垂直线覆盖屏幕，这些线是否可以重现上面计算的458行垂直分辨率和610行水平分辨率？答案是否定的，因为它涉及“光圈效应”和扫描线的有效性。

2、光圈效果

所谓的孔径效应是指当扫描电子束的光斑尺寸小到足以与实际细节或图像细节光斑尺寸相同或相似时，相应尺寸的图像细节的现象。将变得模糊，即图像清晰度受到影响。电子束孔径（直径）的大小受到限制的现象。该现象在成像过程和成像过程中均存在。以摄影为例。具体而言，是这样的：由于扫描电子束斑点的电信号是所捕获的物理细节斑点区域内的平均值，因此当扫描电信号斑点和物理细节的大小大约相同时此时，如果扫描电子束扫描两个黑白相邻的物理细节，则仅在物理细节光斑上扫描电子束，就可以真实地再现黑白光点的突然边界，并保持高度。水平分辨率；相反，如果扫描电子束本身不是扫描两个相邻的黑白光斑，而是扫描其边缘，则此时不能再现光斑的黑白突然变化的边界，而只能再现一个。明暗过渡的边界，使图像细节变得模糊，从而图像的水平清晰度降低，降低程度为50％。根据统计定律，有50％的概率扫描恰好在光斑上并且在光斑边界上。这样，对于整个图像，50％的区域将保持原始清晰度。 50％的区域只有原始清晰度的一半，也就是说，保留了原始图像总清晰度的25％。因此，将整个图像的最终50％和25％的锐度相加在一起，以获得相当于原始图像75％的锐度。

垂直方向上的扫描线类似于光圈效果。当扫描线的宽度等于线的宽度时，如果将其精确地扫描在黑白线上，则可以保持原始的垂直清晰度。如果在黑线和白线之间精确扫描扫描线，则复制的黑线和白线为灰色，黑线和白线的边界变得模糊并且清晰度降低，因此该扫描线的有效效率降低到50％，垂直清晰度也降低到50％。根据统计数据，扫描完全在黑线和白线之间并且扫描在黑线和白线之间的可能性为50％。因此，也可以获得最终显示图像的垂直清晰度。只能获得扫描信号的垂直清晰度。结果的75％。

3、扫描情况

应该注意的是，“路上精确扫掠”或“路之间精确扫掠”是一个简化的术语。实际上有无数个中间状态，但是中间状态很清楚。降低程度的比率不同，虽然不大到50％，但是各种状态对定义的综合影响与“精确扫过线”或“扫过线”的效果相同。最终的图像仅相当于原始清晰度的75％，光圈效果的整体情况也是如此。

因此，为了确保100％清晰度的恢复，应添加垂直和水平扫描线，即，上面计算的垂直清晰度458线需要乘以系数K。此系数K称为有效系数，该系数一般取1. 3〜1. 4。乘以有效系数后，获得的扫描线数必须大于458行。

4、扫描计算

如果不使用乘以有效系数的方法，则仅使用上面计算的75％的总有效率进行计算，我们还可以扣除应用于恢复100％清晰度的扫描线。行数m：

m = 458÷0. 75 = 611（行）

类似地，根据电视屏幕的4：3比例，也可以很容易地计算出垂直扫描线的数量n：

n = 611×4/3 = 815（行）

可以看出，为了使普通人在正常观看条件下获得458行垂直分辨率图像和610行水平分辨率图像，原则上需要611条水平扫描线和815条垂直扫描线。由于不是从垂直方向直接扫描垂直扫描线，而是从水平方向上排列的水平扫描线上的像素形成的线，所以人们也可以称其为垂直扫描线或水平扫描线。像素。

上述水平扫描线是构成图像的有效扫描线。如果添加反向扫描线，则水平扫描线的数量甚至更大。由于在制定电视系统时考虑了视频带宽和其他技术条件，因此最终确定PAL系统的扫描格式为：

水平像素×垂直水平扫描线= 720×625

在625条扫描线中，包括了大约50条回扫线，而实际有效扫描线大约为575至576。

由于在配制电视系统时，PAL制式电视的视频带宽最终安排在6MHz，因此即使使用720×625，也无法完全满足该带宽。在实际使用中，PAL制式电视的图像格式必须基于720×625。以上已被再次压缩。压缩水平像素，并保留625条水平扫描线。因此，将PAL TV的分辨率从815×611降低到720×625，然后进行压缩以满足6MHz的视频带宽之后，PAL TV无法实现458线的垂直分辨率和610线的水平分辨率。它只能实现431线的垂直分辨率和468线的水平分辨率。这些问题将在后续文章中介绍。

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