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关于720p和1080p观看距离和效果

不同分辩率的信号源,对观看距离的要求是不同的。在标清时代,看电视台的画面,要离得好鬼远,否则就会觉得画面粗糙闪炼唔舒服。720P及1080P的观看距离又应该点样呢?系唔系买个50寸的平板电视要有3-4米的观看距离呢?转贴一篇文章解释一下:
 
一、从人眼的角度看分辨率和屏幕尺寸
  在天文学中,定义刚刚能被望远镜分开的天球上两个发光点之间的角距离,称为角分辨率(与摄影镜头的线分辨率的概念不同)
  人眼的理论分辨能力是20角秒,可是由于感光细胞的分布以及本身的缺陷,实际上对5000纳米黄绿光的分辨能力是1角分,宽度超过1角分的物体就和背景融在一起了。(摘自科教出版社《天文学简明教程》)
  那么,现在让我们计算一下人眼在1m处能够看到的“点距极限”,你可以简单地理解为在1m处,你的眼睛能够看到的最小点径(或最小的直线径)(小于以上的大小,那么它们将溶入背景),或者也可以理解为能够把两个小点(线径)能够分开的最小间距(小于以上的间距,那么它们将溶为一点或者一条直线)。
  弧度=弧长/半径  或  (弧长=弧度*半径)
  1度=2Л/360弧度
  1角分=1/60度=(2Л/360)/60=0.000291弧度
所以,1m处能够看到的最小点距(约等于弧长):
  弧长=弧度*半径=0.000291*1000mm=0.291mm
  哈哈,有了以上的数据,我们就可以计算出不同分辨率屏幕,不同距离处所需要的最小尺寸。为了方便计算和说明,以水平点距为标准来计算,并且允许垂直方向上进行压缩和拉伸,从而得到相应长宽比例的全屏画面。以下是本人所绘的关于如何计算屏幕尺寸的简单图例:
500)this.width=500;" border=0>
 
下面来实际计算,主要以16:9和4:3的屏幕来说明:
16:9之1920*1080:
1M距离:
屏幕  宽度=1920*0.291=558.72mm=21.997英寸
屏幕对角线=21.997英寸 *  1.1473=25.237英寸
 
所以,2M=50英寸,3M=75英寸,4M=100英寸,5M=125英寸……
 
16:9之1280*720:
1M距离:
屏幕  宽度=1280*0.291=372.48mm=14.66英寸
屏幕对角线=14.66英寸 *   1.1473=16.82英寸

所以,2M=33.64英寸,3M=50.46英寸,4M=67.28英寸,5M=84.1英寸……
 
4:3之640*480:
1M距离:
屏幕  宽度=640*0.291=186.24mm=7.33英寸
屏幕对角线=7.33英寸   *   1.25=9.16英寸

所以,2M=18.32英寸,3M=27.48英寸,4M=36.64英寸,5M=45.8英寸……
 
4:3之800*600:
1M距离:
屏幕  宽度=800*0.291=232.8mm=9.165英寸
屏幕对角线=9.165英寸  *  1.25=11.46英寸

所以,2M=22.92英寸,3M=34.38英寸,4M=45.84英寸,5M=57.3英寸……
 
4:3之1024*768:
1M距离:
屏幕  宽度=1024*0.291=297.98mm=11.73英寸
屏幕对角线=11.73英寸   *   1.25=14.66英寸

所以,2M=29.32英寸,3M=43.98英寸,4M=58.64英寸,5M=73.3英寸……
 
  请注意,以上所说的人眼的分辨率1角分,是在十分理想的情况下--足够明亮的晴天,同时无反光,对于白纸上的黑条测试(这种目标被成为extended object,人眼对于这种目标有很强的分辨能力),并且是眼睛特别好的人得到的。实际上,一般人的眼睛没那么好,而在70年代的《天文爱好者手册》一书中,引用Pickering的研究成果,实际上白纸上的黑条测试是一种极端情况(并且这是白天照明条件好的时候做的,想想如果在昏暗的灯光下做这个实验结果会如何),人眼对这种图案的灵敏度高,会3到5倍于黑背景上的白点。另外,其他研究表明,人们对于昏暗中的点光源(点光源的亮度如果一样的话,比方说天文上的双星观测),分辨率最好的人能到2角分,一般人在3角分算是很不错的,通常更差,一般人眼这种情况下的分辨率是3-5角分。这可以理解为大多数人(包括我自己),在看VCD(352*288),用29英寸的彩电在3M处还可以忍受甚至津津有味的原因。请看以下分析:
 
VCD 4:3之352*288:
1M距离:
屏幕  宽度=352*0.291=102.43mm=4.03英寸
屏幕对角线=4.03英寸   *   1.25=5.04英寸
所以,2M=10英寸,3M=15英寸,4M=20英寸,5M=25英寸……(人眼的分辨率1角分)
2M=20英寸,3M=30英寸,4M=40英寸,5M=50英寸……(人眼的分辨率2角分)
2M=30英寸,3M=45英寸,4M=60英寸,5M=75英寸……(人眼的分辨率3角分)
看到没有,3米处的尺寸居然需要30英寸!!!!
 
现在,我们再来看一下DVD:
DVD 4:3之720*480:
1M距离:
屏幕  宽度=720*0.291=209.52mm=8.25英寸
屏幕对角线=8.25英寸   *   1.25=10.31英寸
所以,2M=20.62英寸,3M=30.93英寸,4M=41.24英寸,5M=51.55英寸……(人眼的分辨率1角分)
2M=41.24英寸,3M=61.86英寸,4M=82.48英寸,5M=103.1英寸   ……(人眼的分辨率2角分)
2M=61.86英寸,3M=92.79英寸,4M=123.72英寸,5M=154.65英寸……(人眼的分辨率3角分)
 
  这同时也可以理解为,如果你的眼睛的分辨率是3角分的话,在3M处的距离,你需要用92.79英寸(约100英寸)的投影,而此时,你不会感觉到屏幕的颗粒感,因为已经达到你的眼睛的分辨率极限了,而如果你此时用一台50英寸的1920*1280高清的话,相信效果绝对不如用100英寸的投影放DVD来的震撼和真实。因为在3角分的情况下,1920*1280的高清在3M处需要75*3=225英寸的屏幕才适合你的眼睛的分辨率。呵呵,在3M处看50英寸的高清,浪费分辨率啊!
  再次声明,以上的计算除非特别说明,是理想情况下人眼1角分分辨率的情况下的:屏幕分辨率、尺寸和观看距离的关系,如果你的眼睛是2角分或3角分等其它的话,请相应的加倍或者减倍。
  也就是,在以下3个参数固定2个参数的情况下,眼睛的分辨率的“数值”(注:数值越大,说明你的眼睛分辨率越低),和
屏幕分辨率……反比
屏幕  尺寸……正比
观看  距离……反比

  以上就是本人从眼睛的角度出发,对于显示分辨率,画面尺寸,观看距离的关系的研究。我相信从眼睛的角度出发,具有比其它角度来说更具有现实的意义。
  一般情况下,我们的观看距离(一般是你的客厅的沙发和电视或者投影之间的距离)是不变的,所以就只要确定你要买的电视(投影)的尺寸,就可以确定你是要买高清还是标清或者其它分辨率的显示设备了。
  反过来,一旦你确定了你的分辨率,也就可以确定你需要买多少大尺寸的显示设备。
  在确定观看距离和分辨率的情况下,屏幕尺寸和眼睛的分辨率的数值大小成“正比”,所以上面我计算出的是1角分下所需要的最小尺寸,也就是一般情况下,我们的尺寸需要更大,需要乘以2~5倍,因为一般人的眼睛的分辨率大约是3-5角分!比1角分“大”得多,这还没有考虑观看动态图像时的眼睛的分辨率的损失。
 
二、关于距离与屏幕尺寸
 
多大的屏幕才够爽?
--给大家一篇真正严谨的文章。
 
    经常都有朋友向我询问,到底买多大的平板电视机比较好,有没有必要选择Full HD。但对于这样的问题,我并不能给出一个统一的标准答案,因为每个人的需求及个人情况都是不一样的,我无法完全掌握这些信息。于是我撰写了这篇文章,希望能够告诉大家该怎样选择一台适合自己的平板电视机。
多大的屏幕才够爽
 
    影像要求高清,声音要求环绕音效,这两者都是为了同一个目的——接近真实。接近真实是一个比较通俗的说法,一般我们会用“临场感”这个词。一部影视作品要想打动 观众,最重要的就是要让观众有一种所见所闻都如同亲历的感觉。对于家庭影院系统,一般人都比较看重清晰度、色彩表现和声音定位等方面,却没有注意到视角的问题。为什么在电影院看宽屏幕影片非常过瘾,仅仅是画面大吗?在几十米外看电影银幕和在0.5米的距离看42英寸的平板电视机究竟有什么区别呢?要弄清楚 这些问题,就要明白人眼的视角。这和选购电视机有关系吗,看起来不相关,但实际上是有的。

    大画面会给我们非常震撼的感觉,这不是单纯的尺寸因素, 实质上是画面所覆盖的视角更大。人眼的视角极限大约为垂直方向150度,水平方向230度,如果在这个视角范围内都是屏幕,那么就会给我们一种身临其境的感觉。但这个角度太大,通常只有环幕电影才能达到这种效果。实际上,人视觉在10度是敏感区,10 ~20度可以正确识别信息,20~30度对动态东西比较敏感,当图像的垂直方向视角为20度,水平方向的视角为36度时,就会有非常好的视觉临场感,而且 也不因为频繁转动眼球造成疲倦。假设我们在1.5m的距离观看,最少要多大尺寸的电视机才能覆盖这样宽的视角呢?通过简单的计算可以得到答案——约46英 寸。当然,这个尺寸不是绝对的,比这个尺寸更大一些效果会更好。人的注视角度为垂直方向90度,水平方向110度,因此图像的水平视角为36度并不算大。 电影画面的视角就远远大于36度,这就是为什么120英寸的投影看起来更像电影的原因。
    在图像尺寸固定的情况下,距离越远视角越小,因此首先要确 定电视机的观看距离,再来计算应该选择多大的电视机。这里有一个很简单的经验公式,即观看距离为图像高度的2.73倍,假设你的观看距离为2米,那么电视 机的尺寸就至少应该达到56英寸(见下表)。这里再次提醒大家注意,根据视角计算出的电视机尺寸是一个底线,并不表示最大就只能选择这个尺寸。
屏幕尺寸换算表
屏幕(英寸)  图像宽度(毫米)   图像高度(毫米)
65      1438      801
56      1244      700
50      1107      622
47      1042      586
46      1019      573
42      930       523
37      819       460
32      697       392
你能看多清楚
    现在看来,电视机尺寸的问题似乎已经解决了,但是问题依然存在。比如你根据观看距离确定了购买一台50英寸的平板电视机,但是这种尺寸的电视机的分辨率是不相同的,可能有的是1366×768,有的是1920×1080,那么我们又该选择何种分辨率的电视机呢?

    选择什么清晰度的电视机,这其实是一个非常复杂的问题。一般而言,首先要明确自己的需求是什么,你用这台电视机主要欣赏何种类型的节目。假如你的主要目的是看标清电视节目或者DVD影碟,那么你只需要购买一台标准清晰度的电视机就好了。如果你有收看高清电视或者播放高清视频的需要,那么就应该选择一台高清电视机。当然,一台电视机的使用年限还是比较长,不能只考虑眼前的需要而忽视了未来的发展,因此建议在满足目前需要的基础上适当超前。
清晰度等级划分
标清    852×480
准高清   1024×1024 1024×768
高清    1280×720  1280×1080 1366×768
全高清   1920×1080
    根据节目的清晰度来决定选择何种分辨率的电视机,看起来简单明了,但是这样就真的很科学吗?要知道,我们的眼睛的视力是有限的,同样是1920×1080分 辨率的电视机,电视机的尺寸不同或者观看的距离不同,效果都是不一样的。举一个非常极端的例子,让你在10远的地方看两台50英寸的电视机,你能分辨出来 哪台的分辨率是1920×1080,哪台的分辨率是852×480吗?显然不能。这个问题我们可以得出这样一个结论——在10米远的地方看50英寸的电视 机,1920×1080和852×480并没有什么区别,花更多的钱买1920×1080的电视机就是一种浪费。

    下图显示了多大的屏幕和观看距离 适合选择什么样的分辨率,才能够让你的眼睛沉浸到图像中,看到所有的细节。横坐标表示屏幕尺寸(单位英寸),纵坐标表示观看距离(单位英尺,1英尺 ≈0.3米),曲线代表人眼能分辨的极限分辨率。图中的曲线很多,但最值得我们关注的是“DVD”、“720p HDTV”和“1080i/pHDTV”。现在我们根据这个图来分析由分辨率决定的观看距离和屏幕大小的组合。
    假设你的观看距离是3米(约10英尺),准备买一台720p(即1280×720)级别的电视机,根据下图的“720pHDTV”曲线找到对应的屏幕尺寸是50英寸,这就表示你选择的电视机尺寸不能小于50英寸。假设你在这个距离选择了一台32英寸的高清电视机,那么看到 的效果和一台标清电视机没有什么不同。因为屏幕的尺寸太小,你的眼睛已经看不到高清图像的细节。解决这个问题的办法就是要么选择50英寸的电视机,要么坐到离屏幕更近的位置。

解决复杂问题
    通过前面的分析,可能大家已经有点迷惑了,从最佳的视角考虑,可以根据观看距离决定屏幕尺寸,而从人眼的分辨能力考虑,又可以根据观看距离和分辨率决定屏幕尺寸。现在,我们到底应该按照哪个标准来决定买多大的电视机呢?

    现在,请大家注意图1中的“SMPTE 30”和“THX 36”两条曲线,这两条曲线并不代表任何分辨率,他们表示的分别是30度视角和36度视角。电影电视工程师协会(SMPTE)推荐,屏幕的宽度应该在你眼 睛视角30度的地方,也就是图上的黄线。卢卡斯THX的推荐视角要求达到36度(图中浅紫色曲线)。可以看到,这两条曲线就是本文一开始分析的东西——视角

    现在我们把视角和分辨率结合起来分析,DVD和720p HDTV曲线在SMPTE 30的上方,这就表示它们对屏幕尺寸的要求比SMPTE 30标准低,1080i/p HDTV曲线非常接近SMPTE 30标准,但它在THX 36标准的上方,这就表示它对屏幕尺寸的要求和SMPTE 30标准接近,但比THX 36标准低。
 
    综上所述,人眼分辨能力对屏幕尺寸的要求低于或者等于视角对屏幕尺寸的要求,因此我们可以把根据人眼分辨能力确定的屏幕尺寸看作是经济选择,而根据THX 36标准确定的屏幕尺寸则可以认为是最佳选择。这样一来,如果我们的房间格局或者购买预算限制了屏幕大小,那么我们就可以根据上图进行综合考虑,选择最适 合自己的电视机。为了方便大家选购,笔者把不同观看距离下满足不同观看要求的屏幕尺寸列出一个表,供大家参考。从这个表可以看出,当观看距离足够大的时候,平板电视机的尺寸已经不可能满足要求,即使有价格也会非常昂贵,这种情况最好选择投影机。
不同观看距离下的推荐尺寸
      高清推荐尺寸    全高清推荐尺寸    36度视角推荐尺寸
1.5米    26英寸        37英寸        46、47英寸
2.0米    37英寸        56英寸        60、65英寸
2.5米    40英寸        60、65英寸     72英寸
3.0米    50英寸        76英寸       90英寸
3.5米    60英寸         90英寸       120英寸以上
4.0米    70英寸        120英寸 
小提示:
大多数人在购买高清电视机时所犯的最大错误就是没有考虑过摆放电视机的房间大小。在这里,我们提出以下建议:
● 测量一下放置电视机的房间尺寸,并确定确定沙发与电视机的距离是多少。
● 测量一下你为电视机预留的空间大小,主要考虑电视机、音箱以及其他一些需要摆放的附件。
● 要注意光线的影响,例如在打算放置电视机的地方,它的后面和侧面是否有窗户。因为我们应该避免阳光直射到屏幕上。
千万不小小看这些问题,以上这些信息可以帮助你正确的选择高清电视的尺寸以及哪种类型比较适合你的房间。
 
 

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