论电视图像指标的变化和发展方向

一.序  论

　　在经历了互联网电视、智能电视、云电视等发展热潮后，全球各大彩电企业终于达成共识，不论是3D，还是智能，其实最终都绕不过图像的质量。不管打什么旗帜，最核心的图像质量永远无法忽视。虽然，目前超高清的4K电视在应用上还存在挑战，但在2013-CES（2013年国际消费电子产品展）上，4K电视可讲是轰轰烈烈、大出风头。全球没有哪个厂商愿意停下脚步，因为谁更贴近这个趋势，谁就将占据领导地位。

　　的确，在智能电视风行的今天，人们始终没有停止对电视图像质量的追求。从模拟到数字，从标清到高清，从高清到全高清、再到超高清，人们期待着电视图像也能像苹果iphone 4手机一样，拥有视网膜屏幕的显示技术……

二.数字图像的相关概念

　　1.Ppi

　　Ppi是数字图像分辨率的单位，是英文Pixels per inch的缩写，其意是“每英寸所拥有的Pixel（像素）数”。因此要提高Ppi，一是缩少屏幕的尺寸；二是提高屏幕的分辨率。

　　一个分辨率为960×640的屏幕，其Ppi的计算，可由勾股定理算出对角线的像素数，再除以3.5得出。

　　2.Dpi

　　Dpi是打印或冲印设备输出分辨率的单位，是英文Dots per inch的缩写，其意是“每英寸所拥有的Dots（点）数”。

　　Dpi与Ppi意义一样，只是叫法不同，PC（个人电脑）市场营销人员就喜欢用Dots来表示Pixel。

　　3.Pixel（像素）

　　Pixel是由 Picture（图像）和 Element（元素）两个单词的字母组成，故称为“图素”或“像素”，是用来计算数字图像的一种单位”。

　　像素又分为有效像素和CCD像素两种，目前常讲的像素是指有效像素，即“基本原色素及其灰度的基本编码”。

　　像素最初是指CCD/CMOS上光电感应元件的数量，一个感光元件经过感光、光/电和A/D转换等步骤后，在输出的图像或照片上就形成一个点，若把它放大数倍，会发现它在屏幕上的显示，是一个染色的点，它是构成图像或照片的最小单位。

　　数字电视的图像也是如此，一幅图像通常包含成千上万个像素，每个像素都有自己的颜色信息，它们紧密组合在一起。由于人眼的错觉，被当成了一幅完整的图像。图像内的像素越多，拥有染色的点也就越丰富，就越能表达颜色及细节的真实感，也就越接近原始图像。

　　像素有多种表示方法，如：点、字节、比特、采样点、画素、斑、超集、三合点、条纹集、窗口、图形单元等等。

　　像素常用分辨率（又称解析度）来描述。

　　4.分辨率

　　分辨率是指单位长度中，所表达或撷取像素的数目。

　　一台分辨率800×600的17英寸显示器，表示在17英寸屏幕上，有800乘以600也就是48万个像素。因此，相同分辨率的17英寸和29英寸显示器，前者的图像看上去细一些，后者则粗一些。

　　分辨率也分很多种，如：影像分辨率（又称最大分辨率）、打印分辨率、显示器分辨、屏幕字型分辨率，当然还会有其他输出设备的分辨率。由于种类繁多，在此不详细说明，感兴趣者可以网上查阅。

　　5.分辨率和像素的关系

　　分辨率是图像的密度；像素是图像的单位，并组成了图像的分辨率。

　　像素和分辨率成正比关系，像素越多，分辨率也就越高；分辨率越高，像素也就越多。

　　6.视网膜（Retina）与视觉

　　人眼视网膜上面有许多感光细胞，当受到光的刺激后，由视觉神经传到大脑即形成了视觉。

　　人的视觉水平是有限的，正常人能分辨出的最大分辨率是300 Dpi，超过这个分辨率，人也看不出差别，也就是说300 Dpi和600 Dpi在人眼看来是一样的。这也是目前冲印设备最大设计输出分辨率为300 Dpi的原因所在。一般来说，当达到200 Dpi时，就能让大家满意了，当然每个人的视觉水平及分辨率也不一样。

　　7.视网膜屏幕

　　视网膜屏幕是苹果公司近年来在部分移动产品中应用的一种显示技术。

　　在2010年6月8日的iPhone 4发布会上，乔布斯首次提出了“视网膜屏幕”概念：当屏幕距离你10～12英寸（约25～30cm）时，屏幕的分辨率只要达到300 Ppi以上，你的视网膜就无法分辨出像素点了，超过300 Ppi的屏幕都可称为“视网膜屏幕”。

　　随后，一些专家、学者，从人眼的视力水平、观看距离，以及iPhone 4屏幕等方面，进行了验证和分析，其结论是：

　　（1）iPhone 4屏幕的像素达到326 Ppi，是常用PC分辨率72 Ppi的4倍多。

　　（2）苹果公司是以一个“1.0”视力的“标准人”，作为iPhone 4的使用者，得出300 Ppi“视网膜屏幕”概念。当一个人的视力为“2.0”时，其视网膜分辨能力的极限将会提升，远不止300 Ppi。

　　（3）大部分人眼的实际分辨能力应该高达450 Ppi以上。

　　8.Full HD全高清超极屏幕

　　“视网膜屏幕”概念，确实影响了人们的认知。但提供屏幕元件的生产厂商在技术研制上并没有停滞不前。2013年元月开卖的国产OPPO Find5手机，其屏幕像素密度高达441 Ppi，分辨率达到1920×1080 Full HD级别。

　　Full是全部、完整的意思；HD是High Definition的简写，是高清的意思；Full HD即为全高清。是指分辨率高达1920×1080屏幕，包括能显示数字电视1080i和1080p等图像节目的电视机及显示屏幕。

三.电视图像的显示模式

　　1.高清电视标准的主要内容

　　高清电视的全名为高清晰度彩色电视，英文名是High Definition Television，如今专指数字电视方式，简写为HDTV。

　　HDTV标准是一个模糊的概念，可分为制作标准、显示标准和传输标准三个；其中的传输标准又可再细分为无线传输标准、有线传输标准和卫星传输标准三种。

　　ITU（国际电信联盟）在其801报告中明确：“HDTV是一个系统，即一个具有正常视觉的观众，在距该系统显示屏高度的三倍距离上所看到的图像质量，应具有观看原始景物或表演时的质量。HDTV图像的水平分辨率与垂直分辨率较常规电视都提高一倍以上，视频必须至少具备1080i或720p电视线。其显示屏宽高比为16∶9，水平视角30度。信息量是常规电视的五倍多。图像质量可与35mm电影首映质量媲美。伴音则采用多个声道，如：采用五个声道（左、中、右、左后、右后），具有环绕立体声效果，并可加一个重低音声道，每个声道的收听质量与CD（激光唱片）相当。”

　　国家广电总局在《高清晰度电视节目图像、制作及交换标准》（GY/T 155-2000）中，明确规定了我国HDTV节目的图像、制作及交换的“图像分辨率为1920×1080，频率为24p、25p和50i三种。”

　　国家数字电视接收设备和性能标准制定工作组，在《高清电视接收机的要求及规范》中，也明确：“能接收地面HDTV的射频信号，其图像的垂直分辨率不小于720线、图像显示模式为1920×1080i、宽高比为16∶9、向下兼容SDTV（标准清晰度彩色电视）等。