關於視覺細膩度與ppi的迷思 其實大家都被唬了(5/7新增原作者回覆)

(5/7補充在最下方)
建議大家看清楚原作者(不是我,我沒那麼神)要表達的意思
首先,原作者同意也認可
1.三星做不出300ppi的非Pentile螢幕,或是說良率還不到能量產
2.相同尺寸與解析度下,使用Pentile比使用RGB少33%的子畫素,畫面較粗糙有顆粒感
這兩點意見,所以要說原作者幫PENTILE護航前,本文跟補充文看清楚先

而且,原作者在本文第二補充點就提到
視覺細膩度只與解晰度有關,『但不等於ppi無用論』

不知道一些回覆一開始就劈頭大罵原作者亂說什麼PPI無用之類的
這些人到底有沒有看文章,懂不懂原作者在講什麼

原作者是:
1.單純覺得某幻想家認為三星用PENTILE是因為亮度非常可笑
2.給大家對PPI正確的認知

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原文轉自PTT手機板
網址 http://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1336307166.A.2BD.html

原文 [徹底研究]SⅢ 4.8吋屏幕背後不能說的祕密,AMOLED相素密度的技術瓶頸
又是一篇文字堆砌的幻想文
我全部看完(作者) 放了好幾個圖表
作者結論是 犧牲ppi值換取屏幕亮度
搞笑的是 沒有任何一張圖表有提到"亮度"
作者用了一堆圖表說明目前三星所量產的amoled ppi上限約210
卻自行幻想與亮度有關....
更看不到任何證據圖表說明amoled在高ppi會降低亮度
我可以認可原文的推論 三星做不出300ppi的非Pentile螢幕
或是說良率還不到能量產
但莫名其妙扯到亮度.......這就太瞎了

http://digi.tech.qq.com/a/20100721/000597_6.htm
這是使用Pentile的i9000測式數據 最大亮度220流明 iPhone4是459明流

而且4S可達到500流明
S2有因為沒使用Pentile而變暗嗎? 沒有
S2的最大亮度依舊只有200多流明
像LG的Prada螢幕高達800流明 而Optimus Black也高達700流明
事實上只要是使用amoled就不需要高亮度 就能有一樣的顯示效果
這就是為什麼可以更省電的原因 與排列法根本無關
提升亮度對amoled沒多大意義 就算只有200多流明
在陽光底下 仍然比4~600流明的手機還清晰
這也就是為什麼有的手機雖然很亮 但畫質就是蒼白...整個過曝的感覺
低亮度不傷眼 顏色飽和 對比更高 反應速率更快 重點是更省電

至於ppi
tab7.0 600*1024 7.0 = 170
tab8.9 800*1280 8.9 = 170
tab10.1 800*1280 10.1 = 149
ipad 768*1024 9.7 = 132
ipad2 768*1024 9.7 = 132
New ipad 1536*2048 9.7 = 264
flyer 600*1024 7.0 = 170
ept 800*1280 10.1 = 149
xoom 800*1280 10.1 = 149
vp7 480*800 7.0 = 133
vp10 600*1024 10.1 = 118

這些都不是使用Pentile螢幕的平板
就算是New ipad 使用 1536*2048解析度
ppi都只有264 你會覺得細膩度比 ray(297) SX(342) 還差很多嗎?
肯定不會的

http://blog.yimg.com/2/Hh0JEaF7s5_Aig0jJueElpDLkY1MH67en2IRoc2BbCC6Jae1RiukRg--/76/l/gVbL3IcjFqv_64rordreJQ.jpg
(幫原作者縮一下 http://0rz.tw/z7UZ1)

圖表可以看到
一般15~30吋的螢幕 ppi落在85~100
你會覺得這些螢幕細膩度無敵渣嗎...
你會每天對著眼前的電腦螢幕感嘆 怎麼有這麼渣的細膩度嗎...
你會當你用電腦看藍光碟時 感嘆怎麼螢幕畫面都是顆粒嗎...
肯定不會
這些LCD怎麼不發展 300ppi的工藝技術?
(21吋LCD 要達到300ppi 解析度要達到 3089 X 5491)

ppi的大小數值 事實上就是偽命題
人眼球上的一個像素約0.3角分 而人眼的極限分辨率是0.59角分
太陽和月亮的張角大致是30角分 而木星距地球最近時的張角是47角秒
人眼中間區塊(左右90度上下60度)的畫素高達3.24億畫素
人眼的最高ISO相當於800左右

0.59角分=0.009833333度

距離眼球0.1公尺(10公分)處 人眼的極限點距間格是
0.1sinθ= 0.0171624mm = 0.000675685吋 也就是1480ppi
可得到在各個距離人眼的極限ppi

5cm 2960ppi
10cm 1480ppi
20cm 740ppi
30cm 493ppi
40cm 370ppi
50cm 296ppi
1m 148ppi

各位發現沒 所謂人眼的極限300ppi事實上只是個幌子
更不用說 人眼的極限會隨著距離而改變

300ppi只是apple洗腦的廣告口號

推算結果也呼應了剛剛說的 為什麼15~30吋螢幕的ppi落在85~100上下
因為更高你也看不出來

再來 今天我們就以iPhone4S作為標準好了
iPhone4S解析度 640*960 3.5吋 ppi330
若假設播放16:9的圖片
則畫面上顯示的長寬會是540*960 並且尺寸會變小為 3.363吋 (ppi降為327.52)

假設iPhone4S 播放16:9的圖片 並且離眼睛為20公分處
螢幕所呈現的細膩度是人眼極限的0.4426倍
另一支是螢幕4.6吋 720p 319ppi的手機
一樣是播放16:9的圖片 並且離眼睛為27.36公分數
此時兩張圖片眼睛上的畫面是一樣大小
但這個距離的人眼極限ppi是541
4.6吋這支螢幕所呈現的細膩度是人眼極限的0.591倍

換句話說 4.6吋這支手機雖然是比4S低的319ppi 但在同大小畫面下
視覺細膩度卻是4S的1.34倍

另一種算法
若是在相同細膩度下 又如何?

結論是當該4.6吋手機
距眼睛低於20.5公分時細膩度低於20公分的4S 但螢幕很大
距眼睛等於20.5公分時細膩度等於20公分的4S 但螢幕略大
距眼睛大於20.5公分時細膩度大於20公分的4S 但螢幕略大
距眼睛等於27.4公分 細膩度高 但螢幕大小剛好等於4S
距眼睛大於27.4公分 細膩度更高 但螢幕小於4S

絕對優勢的定義:細膩度比4S高 畫面也比4S大
換句說 這支4.6吋手機 的絕對優勢範圍在20.5~27.4公分
都高於在20公分的4S
那如果今天這隻手機換作是S3呢? (4.8吋 720p 306ppi)
S3的絕對優勢範圍在 21.4~28.6公分
也就是說只要S3只要比4S退後1.4公分細膩度就高於4S 而在28.6公分以內畫面都比4S大

看到這裡有些人會不爽的說 S3是Pentile排列 ppi要算成204
我不確定Pentile的計算法到底要不要減少1/3
兩種論述都有 雖然不需要減少的說法比較多
這種問題早在兩年前就吵過了 參考
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=566&t=1545925

因為Pentile的排列確實能呈現實際解析度
720P的解析度並不會因為Pentile排列而變成480P 而ppi算法是用解析度而非排列
換句話說 兩支4吋的螢幕 一個是720P的Pentile 一個是480P的RGB 展示同一張相片
720p那支的細膩度絕對比480p還優 若說兩者ppi相同 不免荒謬
不過也有人認為應該是折衷 認為S3的ppi是306*(2/3)^0.5 = 250
反正也都算給大家看

做成表為
327.52ppi的4S 204ppi的S3 250ppi的S3 306ppi的S3
5cm 8.0cm 6.6cm 5.4cm
10cm 16.1cm 13.1cm 10.7cm
15cm 24.1cm 19.7cm 16.1cm
20cm 32.1cm 26.2cm 21.4cm
25cm 40.1cm 32.8cm 26.8cm
倍數 1.605倍 1.310倍 1.070倍

說明: 當4S離眼睛10公分時呈現的細膩度
在204ppi的S3需要16.1公分 250ppi要13.1公分 306ppi要10.7公分

其中把折衷的250ppi的S3拿出來討論

4S S3的絕對優勢範圍
5cm 6.6~ 7.1cm
10cm 13.1~14.3cm
15cm 19.7~21.4cm
20cm 26.2~28.5cm
25cm 32.8~35.7cm

低於這個範圍 細膩度低於4S 但畫面大於4S
在這個範圍 細膩度高於4S 且畫面大於4S
高於這個範圍 細膩度高於4S 但畫面小於4S

大家應該會發現一個怪點 在每一個距離S3都有一個相映的"絕對優勢範圍"
換句話說等於所有距離都屬於絕對優勢!!!
沒錯 只要某個螢幕相對於另一螢幕若存在絕對優勢範圍
則可以說該螢幕的顯示細膩度較優
接下來計算 到底什麼螢幕具有比4S的還優的細膩度
答案是
當螢幕斜邊點數 > 1100 的螢幕
或是螢幕ppi x 螢幕尺寸 > 1100 的螢幕

換句話說只要螢幕解析度比例相同 高解析度的細膩度絕對優於低解析度 無關螢幕尺寸
尺寸越大看起來越爽 但與視覺上的細膩度無關

結論
1.S3使用Pentile的原因肯定不是用幻想得到的亮度因素
2.人眼的極限ppi並非固定 這是隨距離而變的
3.高ppi不等於高細膩 較低的ppi 可能達到有更高的細膩度且具有更大的畫面
4.Pentile的ppi並不能直接以2/3處理
5.解析度比例相等的兩螢幕 高解析度的視覺細膩度優於低解析度 無關尺寸大小

作者尚有補充兩點
1.4S的解析度比是3:2(960*640) 我文章的計算是16:9(960*540)
這是為了方便套用的現在主流的720p螢幕來對比 所以ppi從330降為327.52

2.我結論是寫視覺細膩度只與解晰度有關
但不等於ppi無用論
而是只要螢幕解析度高於960*540 就能說細膩度高於4S (無關螢幕大小)
而當你距離螢幕很近(例如小於五公分時) 超高ppi才有其價值
若只是正常手機操作 ppi高低毫無意義 解析度高低才重要

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作者的表格因為01的PO文格式關係所以會亂掉
如果要看清楚表格的話,建議直接到原網址觀看
提供給大家一點參考

以下是原作者在PTT回覆板友的問題,大家再看看

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舉個例子好了
假設今天兩片螢幕在尺寸與ppi以外的所有評比項目 完全相同

2.50" 350ppi 429*763(9:16)
4.20" 208ppi 429*763(9:16)

挑的不是高ppi
兩者在視覺上的細膩度一樣 選大的反而更舒服


假設今天兩片螢幕在尺寸與解析度以外的所有評比項目 完全相同
4.59" 280ppi 630*1120(9:16)
2.62" 280ppi 360*640(9:16)

雖然ppi一樣 但高解析度的可以享受更高的細膩度 以及更大的視覺享受
只要你手機的螢幕解析度 (x^2 + y^2)^0.5 > 1100(for 9:16)~1155(for 2:3)
就具有比iPhone更細膩的視覺享受

720p => 1490 > 1100

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有其他板友也有自己的結論:

1.相同尺寸與解析度下,使用Pentile比使用RGB少33%的子畫素,畫面較粗糙 有顆粒感
2.高ppi就是高細膩度的保證
3.相同ppi,螢幕越大意味者解析度越高,視覺體驗也越佳
4.螢幕相同尺寸,ppi越高代表製造技術越高,視覺體驗也越佳
5.在ppi有一定水準下,加大螢幕尺寸比提高ppi更能提升視覺體驗

原作者回覆:
1.讚同
2.不讚同
3.越高解析度 細膩度越佳 同時 螢幕也越大 所以視覺體驗佳
4.你倒果為因了 相同尺寸下是因為解析度高 所以ppi才高
視覺體驗佳 是因為高解析 而不是高ppi

ppi是經過數學公式處理過後的值

(x^2 + y^2)^0.5
--------------- = ppi
對角線長

就像 F(t)/m = a(t)
a是整個系統的輸出值 F(t)是輸入值
你不能說這個系統因為加速度大所以力量大
加速度大的原因是因為力量大

5.你的第五點與第三點 意思是一樣的 是因為高解析度

以下為板友意見:
首先第三點 高ppi不等於高細膩 令人感到匪夷所思
ppi就是"畫素密度"的單位,畫素密度(pixel density)就是衡量細膩度的標準之一
(p.s.另一項影響細膩度的參數是"點距",一般指縱向橫向BM距離的平均,基本很小)
而所謂密度 就是單位面積內的內含量,這邊講的是就是單位面積內的畫素量
ppi越高,細膩度就越高,這是絕對標準,與距離無關
第五點
解析度比例相等的兩螢幕 高解析度的視覺細膩度優於低解析度 無關尺寸大小
無關尺寸大小 表示不管我尺寸多大多小 只要解析度較高 視覺細膩度就會比較優
隨便舉個反例,我拿張300萬畫素的照片洗全開海報 和200萬畫素洗4x6
在其他變因都固定下,很明顯300萬畫素洗全開海報視覺上會粗糙的多

以下為作者回覆:
你還在ppi的迷思裡 ppi是螢幕斜邊單位長度的像素量
ppi越高代表代表的是兩點之間靠的越密

這與細膩度毫無關聯.....
請問你是用眼睛在看螢幕還是用螢幕上的玻璃在看螢幕?
你不要跟我說 你是那片玻璃....

我再舉個例子
美麗華IMAX螢幕 28.80M*21.16M(1.36:1) 播放真實IMAX影片(電影TDK全螢幕部份)
真實IMAX的解析度在(12000 x 8700 ~ 6120 x 4500)
我們就以最低解析度(6120 x 4500)計算
得到該螢幕 為1407吋 ppi為 5.4
請問你會不會問自己 為什麼要花440元 看一個ppi只有5.4 粗糙殘渣不堪又傷眼的螢幕

你會不會拿起你手上的iPhone說
我的細膩度是真實IMAX的61倍 因為超高ppi所以視覺爽度是真實IMAX的61倍
你會不會走到IMAX螢幕前 手指的螢幕說 顆粒這麼大 你們電影院拿這麼爛的螢幕騙錢
我相信 你絕對不會如此....

更進一步的計算 我昨天提供的數值 1M處人眼的極限是148ppi
我看IMAX坐個離螢幕20M處不為過吧?(螢幕高度就超過20M了)
20M處人眼的極限是 7.4ppi
因此真實IMAX在離螢幕20M時所呈現的細膩度是人眼極限的73%
而你超高ppi的iPhone4S 在眼前20公分處 展示16:9的圖片
所呈現的細膩度是人眼極限的44%

換句話說
只有5.4ppi的螢幕 能讓你享受到比iPhone還要精細的畫質
我相信你還是會說 阿我靠近螢幕 顆粒不就會變大嗎
問題是 無論ppi多少的螢幕 你靠近看 顆粒都會變大

所以這片螢幕的ppi與你能享受到的畫質細膩度 無關!!!!!
我再舉一個例子
某個字分別是由10個點構成 以及1000個點構成 若兩者ppi相等
你會看哪個字? 可定不是由10個點構成的那個字 因為看起來會是糊掉的

-----------------------補充文結束分隔線-----------------------
2012-05-06 23:29 #1
強!!!
強!!!
強!!!
太強了!!!
完全解釋了為甚麼我完全感覺不出ppi到底幹嘛用的~~
frank543 wrote:
原文轉自PTT手機板...(恕刪)


他的流明度測試應該有問題

但是,P排的室外可觀性和對比度確實是比完整排序好,但差別只有5-10%



可參考這個,AMOLED要做到相同的亮度效果,不需要強行提高流明度

在強光下,IPHONE4S的可視對比度比I9100低30%,即使IPHONE4S有更高的流明

像素密度越高,其實最主要影響功耗,IPAD3是一個例子,IPAD3的螢幕,功耗超過IPAD2 三倍

像素點多了四倍...
其實是看需求
高PPI最大需求再於小字體辨認度,尤其是中文體系有很多小勾小奈,其實根毛邊沒關係
如拿聖經本型字體,尤其是小字體,高PPI可以輕鬆辨認
低PPI由於小字體無法依真實相素插入,只好作次像素差集,模擬文字,但都是糊的
對於P排來說,由於是GRGBG排列,其對應於RGB真實排列時,會用補償方式插相素,其對於小字體辨認度更為不利(簡言之,P排顯示無論如何都要插畫素,會造成字體變認難度增加,不管PPI在上升都是要作補償)

P排插相素缺點是,邊緣模糊,造成變認困難,尤其在中文體系,如黑紅或黑藍,其劣勢更為明顯

但對於圖片,在非黑紅或黑藍下,其實如樓主所說難以辨認,反之在黑紅或黑藍對比下,會造成顆粒感、鋸齒

剛剛搜尋比較圖,好像只有這張能當例證


名子是滾球王一個搞笑人物,無指涉任何人,請見諒....
史建仁 wrote:
其實是看需求高PPI...(恕刪)


其實之前I9000我是覺得這問題是有點嚴重,特別是文字毛邊
(不過其實也是上01發現有人討論,我才去看...結果明明以前沒發現,變成一直在抱怨XD...)
日常看近一點就看到

到了I9100就當然完全沒這問題

到了NOTE,我也擔心會不會毛邊很嚴重,所以沒入手,看到一堆評論說很嚴重,所以沒買。
但剛好上網續約送NOTE,就簽了回來...就發現比I9000輕微輕微極多,要靠近到10CM 和戴上眼鏡,完全白底純字才看到.... 我才發現,NOTE的PPI 285對比I9000 PPI 233,已經有這麼大的改進

所以S3我也不擔心,畢竟S3還有300以上

其實平常做印刷,其實也是明白,這跟觀看距離很有關

橫額72DPI/100DPI, 書刊300DPI等等
作者所要表達是不是代表,手機拿愈遠,可以看到更細膩.??
ppi越大當然是越細緻
但是你沒有考慮到一件事...
就是你看手機的距離與看平板或電腦螢幕的距離是完全不同的...

手機相對離眼睛比較近
看的東西越清楚
所以需要更高的ppi
才不會有顆粒感

電腦螢幕你又不會貼著看
只要能騙過眼睛的視覺感受
90~100ppi當然就可以打發了阿...
xos84292 wrote:
其實之前I9000我是覺得這問題是有點嚴重,特別是文字毛邊
(不過其實也是上01發現有人討論,我才去看...結果明明以前沒發現,變成一直在抱怨XD...)
日常看近一點就看到

到了I9100就當然完全沒這問題

到了NOTE,我也擔心會不會毛邊很嚴重,所以沒入手,看到一堆評論說很嚴重,所以沒買。
但剛好上網續約送NOTE,就簽了回來...就發現比I9000輕微輕微極多,要靠近到10CM 和戴上眼鏡,完全白底純字才看到.... 我才發現,NOTE的PPI 285對比I9000 PPI 233,已經有這麼大的改進

所以S3我也不擔心,畢竟S3還有300以上

其實平常做印刷,其實也是明白,這跟觀看距離很有關

橫額72DPI/100DPI, 書刊300DPI等等

引用另一棟的




i9000到NOTE解析度確實有提升
但如果跟真實HD 720P還是有差距

randyj wrote:
...(恕刪)


P排應該不能直接以2/3的方式去計算PPI

因為他實際上,以光學效應,顯示實際解像度的全內容,而非單純把該象素點除去

而事實上,要看這個細膩度,還有一個因素,叫做銳利度,SUPER AMOLED 一直有著接近100%的優勢(比IPS好約10-19%) 不過在P排的上面,銳利度高卻會特顯出P排的缺點XD
xos84292 wrote:
P排應該不能直接以2...(恕刪)

2/3算法是比較客氣的
其實可能會更少
因為S3像顏色素點較小的關係
使得黑色區域更多



像素跟像素之間的黑色區域是不發光的
上頭並沒有任何BM結構存在的。
應該說發光的密度並不高
使得解像力變差
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