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[技术分享] 字号、像素、分辨率与视角计算

 马庄实验室备份 2022-08-25 发布于陕西

当我们使用非文字刺激材料时,譬如面孔图片,测量视角的方法很简单,在屏幕上量一下图片的长宽以及眼睛距离屏幕的距离。以高度为例,参考上图,用高度H的二分之一除以距离D,然后算出反正切数值乘以2就是角度,这个用π为单位,再转换成角度(180*刚求出的数值/π)即可,就是我们所说的视角大小,多少度。

如果不方便测量图片的大小,或者觉得测量不够精确,或者在实验前就要精准的将图片的角度调整为实验所需求的视角。这时候如果知道屏幕的长宽以及分辨率,以及图片在屏幕上所占的像素数,也可以计算出来,原理同上。有个问题,可能会让新手有些迷糊,那就是像素数与视角大小有关系吗?我们接下来以汉字大小为例,阐述这个问题。

使用文字材料时,经常需要选择字号大小,这个字号大小所用的单位是pt磅,这是一个物理单位,表示1/72英寸。而我们所说的像素px,则是一个虚拟或者相对的单位,它依赖于DPI,即每英寸多少像素数。

例如,显示器分辨率可以自己设定,你的显示器是1920 x 1080的分辨率,最佳的分辨率。显示器为24寸,也就是长宽为531.5mm/299mm,换算成英寸即是20.9251969寸/11.7716535寸,分别用长宽分辨率除以长宽,你会发现结果是一样的,1920/20.9251969 = 1080/1.7716535 = 91.755409 pixel/inch。表示,每英寸可以显示92个左右pixel。

我们理解一下DPI,当显示器分辨率调低为1024x768,这时候每英寸的pixel数量减少。所以,你会看到模糊的画质,甚至能看到图片中每一个pixel所代表的小方块。然而,在不同分辨率下,如果你的字号是一样的,它的物理尺寸是固定的,譬如20号字体,也就是20/72英寸的大小。当显示器分辨率调低时,它还是这么大。只不过调低分辨率时,DPI降低,同样大小的汉字所包含的像素数减少,譬如原来是25个pixel,可能降低分辨率后编程20个pixel。

在文献中,当你看到作者所用的字号大小,然后又有到屏幕的距离信息,基本上这个汉字的视角也就依据上述公式算出来了。或者另一种方式,当你知道显示器的尺寸,又知道像素数,以及到屏幕的距离,即使不给出汉字的pt值,也可以计算出汉字的物理尺寸,即字号的大小,以及视角的多少。

科学文章是为科学家交流信息,所以,为了方便研究者更好的理解,我们在呈现材料时,一般报告详细信息,即屏幕尺寸,分辨率,字号,眼睛到屏幕距离,每个汉字所占视角等信息。

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