数字影像的基本构建块

每张数字影像都是一个由像素排列成行和列的网格。单个像素显示数百万种可能颜色中的一种颜色（标准显示器中通常为 1670 万种）。人眼将这些微小的彩色方块感知为连续的影像。

示例：一个 1920×1080 的显示器横向有 1,920 个像素，纵向有 1,080 个像素，总计 2,073,600 个独立像素。

一百万个像素，测量相机分辨率的标准单位

百万像素表示影像传感器或照片中的总像素数。更高的百万像素数可以实现更大的打印品、更灵活的裁剪空间和更精细的细节捕捉。然而，百万像素并非一切——像素尺寸、镜头质量和影像处理同样重要。

示例：一台 12MP 的相机可拍摄包含 1200 万像素的影像，通常分辨率为 4000×3000（4,000 × 3,000 = 12,000,000）。

宽度与高度之间的比例关系

宽高比决定了您的影像或显示器的形状。不同的宽高比服务于不同的目的，从传统摄影到超宽电影院。

• 16:9 — HD/4K 视频、大多数现代显示器、YouTube 的标准
• 4:3 — 经典电视格式、许多旧款相机、iPad 显示器
• 3:2 — 传统 35mm 胶片、大多数 DSLR 相机、打印品
• 1:1 — 方形格式、Instagram 帖子、中画幅胶片
• 21:9 — 超宽电影院、高端显示器、智能手机
• 17:9 (256:135) — DCI 电影院投影标准

1975–1995

数字影像的诞生见证了从胶片到电子传感器的过渡，尽管分辨率受到存储和处理限制的严重制约。

• 1975年：柯达首款数字相机原型 — 100×100 像素 (0.01MP)，记录到盒式磁带上
• 1981年：Sony Mavica — 570×490 像素，存储在软盘上
• 1987年：QuickTake 100 — 640×480 (0.3MP)，首款消费级数字相机
• 1991年：柯达 DCS-100 — 1.3MP，售价 13,000 美元，针对摄影记者
• 1995年：首款消费级百万像素相机 — Casio QV-10，分辨率为 320×240

2000–2010

相机制造商在百万像素数量上展开激烈竞争，随着传感器技术的成熟和内存价格的下降，从 2MP 迅速攀升至 10MP+。

• 2000年：Canon PowerShot S10 — 2MP 成为主流消费标准
• 2002年：首批 5MP 相机问世，其 4×6 打印品质与 35mm 胶片相当
• 2005年：Canon EOS 5D — 12.8MP 全画幅 DSLR 革命性地改变了专业摄影
• 2007年：iPhone 推出配备 2MP 相机，开启智能手机摄影革命
• 2009年：中画幅相机达到 80MP — Leaf Aptus-II 12
• 2010年：智能手机相机达到 8MP，与傻瓜相机相媲美

2010–至今

视频分辨率从标准画质爆炸性增长到 4K 及更高，而智能手机相机则与专业设备相媲美。焦点从纯粹的百万像素数量转向计算摄影。

• 2012年：首批 4K 电视发布 — 3840×2160 (8.3MP) 成为新标准
• 2013年：智能手机相机凭借先进的影像处理达到 13MP
• 2015年：YouTube 支持 8K (7680×4320) 视频上传
• 2017年：电影级摄影机拍摄 8K RAW — RED Weapon 8K
• 2019年：Samsung Galaxy S20 Ultra — 108MP 智能手机相机传感器
• 2020年：8K 电视进入消费市场，12K 电影级摄影机投入生产
• 2023年：iPhone 14 Pro Max — 48MP 搭配计算摄影

2024年及以后

分辨率的增长在专业应用中仍在继续，但消费者的焦点转向 HDR、动态范围、低光性能和 AI 增强影像。

• 16K 显示器正在为 VR/AR 和医学影像开发中
• 电影级摄影机探索 16K 及更高分辨率以实现 VFX 灵活性
• 计算摄影取代纯粹的分辨率提升
• AI 升频使较低分辨率的拍摄变得可行
• 用于科学和艺术应用的十亿像素拼接技术
• 光场和全息成像可能会重新定义‘分辨率’

1280×720 像素

0.92 MP (总计 921,600 像素)

首个广泛应用的 HD 标准，在流媒体、高帧率游戏和预算型显示器中仍然很常见。

常见应用：

• YouTube 720p 流媒体
• 入门级显示器
• 高帧率游戏 (120Hz+)
• 视频会议

1920×1080 像素

2.07 MP (总计 2,073,600 像素)

自 2010 年以來的主流 HD 标准。在最大 50 英寸的屏幕上提供出色的清晰度。在质量和文件大小之间取得最佳平衡。

行业标准适用于：

• 蓝光光盘
• 大多数显示器 (13–27 英寸)
• PlayStation 4/Xbox One
• 专业视频制作
• 流媒体服务

2560×1440 像素

3.69 MP (总计 3,686,400 像素)

介于 1080p 和 4K 之间的最佳选择，比 Full HD 多 78% 的像素，而没有 4K 的性能要求。

首选用于：

• 游戏显示器 (27英寸, 144Hz+)
• 照片编辑
• 高端智能手机
• YouTube 1440p 流媒体

3840×2160 像素

8.29 MP (总计 8,294,400 像素)

当前的高端标准，提供 1080p 的 4 倍像素。在大屏幕上具有惊人的清晰度，并可在后期制作中灵活裁剪。

高端标准适用于：

• 现代电视 (43英寸以上)
• PS5/Xbox Series X
• Netflix 4K
• 专业视频
• 高端显示器 (32英寸以上)

7680×4320 像素

33.18 MP (总计 33,177,600 像素)

下一代标准，提供 4K 的 4 倍分辨率。在巨型屏幕上提供令人难以置信的细节，具有极大的裁剪灵活性。

新兴应用：

• 高端电视 (65英寸以上)
• 电影级摄影机
• YouTube 8K
• VR 头戴式设备
• 为未来内容做准备

12288×6912 像素

84.93 MP (总计 84,934,656 像素)

电影级摄影机的尖端技术。为重新构图、VFX 和未来高端制作提供卓越的灵活性。

超专业应用：

• Blackmagic URSA Mini Pro 12K
• 好莱坞 VFX
• IMAX 电影院
• 从视频中打印广告看板

数字电影倡导联盟 — 好莱坞针对数字电影院的技术规格

由主要电影公司于 2002 年创立，旨在以数字投影取代 35mm 胶片，同时保持或超越胶片质量。

• 比消费级 16:9 更宽的宽高比（约 17:9）
• 为电影院屏幕尺寸（宽达 60 英尺以上）进行优化
• 专业的 DCI-P3 色彩空间（比消费级 Rec. 709 色域更广）
• 比消费级格式更高的比特率和色彩深度
• 内置内容保护和加密

电影院和消费级标准因技术和实际原因而分道扬镳：

• DCI 4K 为 4096×2160，而 UHD 4K 为 3840×2160 — DCI 的像素多 6.5%
• 宽高比：DCI 为 1.9:1（电影级），而 UHD 为 1.78:1（16:9 电视）
• 色彩空间：DCI-P3（电影院）vs. Rec. 709/2020（消费级）
• 帧率：DCI 目标为 24fps，UHD 支持 24/30/60fps

分辨率需求根据输出尺寸和裁剪灵活性而异。

• 12–24MP：非常适合网页、社交媒体、最大 11×14 英寸的打印品
• 24–36MP：专业标准，中等裁剪灵活性
• 36–60MP：时尚、风景、艺术摄影 — 大型打印品、广泛的后期处理
• 60MP+：中画幅、建筑、以最大细节进行的产品摄影

视频分辨率影响存储、编辑性能和交付质量。

• 1080p：YouTube、社交媒体、广播电视、网页内容
• 1440p：高端 YouTube、高细节的游戏直播
• 4K：专业制作、电影院、流媒体服务
• 6K/8K：高端电影制作、VFX 工作、为未来做准备、极端重新构图

将分辨率与屏幕尺寸和观看距离相匹配，以获得最佳体验。

• 24英寸显示器：1080p 理想，1440p 用于生产力
• 27英寸显示器：1440p 最佳选择，4K 用于专业工作
• 32英寸以上显示器：最低 4K，5K/6K 用于照片/视频编辑
• 43–55英寸电视：4K 为标准
• 65英寸以上电视：最低 4K，近距离观看时 8K 有益

打印分辨率取决于尺寸和观看距离。

• 4×6 英寸，300 DPI：2.16MP（任何现代相机）
• 8×10 英寸，300 DPI：7.2MP
• 11×14 英寸，300 DPI：13.9MP
• 16×20 英寸，300 DPI：28.8MP（需要高分辨率相机）
• 广告看板：150 DPI 已足够（从远处观看）

1080×1080 至 1920×1080 (1–2 MP)

社交平台会进行大量压缩。较高的分辨率带来的好处微乎其微，且会减慢上传速度。

• Instagram 最大：1080×1080
• YouTube：1080p 对大多数人来说足够
• TikTok：1080×1920 为最佳

最低 24–45 MP

客户交付、大型打印品和裁剪灵活性需要高分辨率。

• 商业作品：24MP+
• 编辑类：36MP+
• 艺术打印品：45MP+

最大 1920×1080（优化后）

在质量与页面加载速度之间取得平衡。为 retina 显示器提供 2 倍版本的图片。

• 主视觉图：<200KB（压缩后）
• 产品照片：1200×1200
• Retina：2倍分辨率资产

1440p @ 144Hz 或 4K @ 60Hz

根据游戏类型，在视觉质量与帧率之间取得平衡。

• 竞技类：1080p/144Hz+
• 休闲类：1440p/60-144Hz
• 电影感：4K/60Hz

• 以高于交付格式的分辨率拍摄，以获得灵活性
• 更多百万像素 ≠ 更好质量—传感器尺寸和镜头更重要
• 将宽高比与预期输出相匹配（16:9 视频，3:2 照片）
• RAW 拍摄可保留最大细节以供后期处理

• 8K 视频：每小时约 400GB（RAW），相应地规划存储空间
• 为 4K+ 编辑使用代理文件，以维持流畅的工作流程
• 压缩网页图片—80% 质量的 1080p JPEG 几乎无法察觉差异
• 存档原始文件，交付压缩版本

• 27英寸显示器：1440p 理想，在正常距离下 4K 过度
• 电视尺寸规则：观看 4K 距离为屏幕对角线的 1.5 倍，1080p 为 3 倍
• 游戏：对于竞技游戏，优先考虑刷新率而非分辨率
• 专业工作：对于照片/视频编辑，色彩准确度 > 分辨率

• 将 4K 降级为 1080p 进行网页交付—看起来比原生 1080p 更清晰
• 为 4K+ 视频编辑使用 GPU 加速
• 如果带宽有限，以 1440p 进行流媒体传输—比卡顿的 4K 更好
• AI 升频（DLSS, FSR）可实现更高分辨率的游戏体验

人眼大约有 5.76 亿像素的分辨率。然而，只有中央 2°（中央凹）接近此密度—周边视觉的分辨率要低得多。

有史以来最大的照片是 3650 亿像素的勃朗峰全景图。以完整分辨率显示，需要一个 44 英尺宽的 4K 电视墙才能以原生尺寸显示。

哈勃的广域相机 3 可拍摄 1600 万像素的影像。虽然以现代标准来看不大，但其没有大气失真和专业传感器，产生了无与伦比的天文细节。

在最佳扫描条件下，35mm 胶片大约相当于 24MP 的分辨率。数字影像在 2005 年左右以价格实惠的 12MP+ 相机超越了胶片质量。

第一款拍照手机（J-SH04，2000年）的分辨率为 0.11MP—11万像素。如今的旗舰手机像素数是其 400 倍以上，达到 48–108MP。

在典型的观看距离下，8K 在 80 英寸以下的屏幕上没有比 4K 明显的优势。营销宣传往往超出人类的视觉能力。

是的，如果您坐在 5 英尺以内。超过这个距离，大多数人无法区分 4K 和 1080p。然而，4K 内容、HDR 和 4K 电视中更好的处理能力仍然提供了价值。

可能是比特率或光线不足。低比特率（低于 50Mbps）的 4K 比高比特率的 1080p 显示更多压缩瑕疵。此外，4K 会暴露 1080p 所掩盖的相机抖动和对焦问题。

在 300 DPI 下：4×6 需要 2MP，8×10 需要 7MP，11×14 需要 14MP，16×20 需要 29MP。在观看距离超过 2 英尺时，150-200 DPI 就足够了，需求减半。

不，更高的分辨率会降低性能。在相同的帧率下，4K 需要 1080p 的 4 倍 GPU 性能。对于竞技游戏，高刷新率的 1080p/1440p 优于低刷新率的 4K。

微小的智能手机传感器以牺牲像素质量来换取数量。由于像素尺寸更大、镜头更好和处理能力更强，12MP 全画幅相机的表现优于 108MP 智能手机。手机使用像素合并（将 9 个像素合并为 1 个）来获得更好的 12MP 影像。

4K (DCI) 是 4096×2160（17:9 宽高比），用于电影院。UHD 是 3840×2160（16:9），用于消费级电视。营销上常将 UHD 称为“4K”，但技术上 UHD 的像素少了 6.5%。

只有在屏幕巨大（80英寸以上）且您坐得非常近（4 英尺以下）时才可能。对于典型的 55-65 英寸电视，在 8-10 英尺的距离观看，人眼无法分辨 4K 和 8K 之间的差异。

比特率。1080p 蓝光的平均比特率为 30-40 Mbps，而 Netflix 1080p 使用 5-8 Mbps。更高的压缩会产生瑕疵。4K 蓝光（80-100 Mbps）的表现远远优于 4K 流媒体（15-25 Mbps）。