Densidad de pixeles

Resolución de pantalla medida en píxeles por longitud

Los píxeles por pulgada ( ppi ) y los píxeles por centímetro ( ppcm o píxeles / cm ) son medidas de la densidad de píxeles de un dispositivo de imagen electrónico, como un monitor de computadora o pantalla de televisión , o un dispositivo de digitalización de imágenes, como una cámara o un escáner de imágenes . La densidad horizontal y vertical suele ser la misma, ya que la mayoría de los dispositivos tienen píxeles cuadrados , pero difieren en los dispositivos que no tienen píxeles cuadrados. Tenga en cuenta que la densidad de píxeles no es lo mismo que la resolución, donde la primera describe la cantidad de detalles en una superficie física o dispositivo, mientras que la segundaLa resolución describe la cantidad de información de píxeles independientemente de su escala. Considerado de otra manera, un píxel no tiene un tamaño o unidad inherente (un píxel es en realidad una muestra), pero cuando se imprime, muestra o escanea, el píxel tiene tanto un tamaño físico (dimensión) como una densidad de píxeles (ppi ). ^[1]

Principios básicos

Dado que la mayoría de los dispositivos de hardware digital utilizan puntos o píxeles, el tamaño del medio (en pulgadas) y el número de píxeles (o puntos) están directamente relacionados con los 'píxeles por pulgada'. La siguiente fórmula da el número de píxeles, horizontal o verticalmente, dado el tamaño físico de un formato y los píxeles por pulgada de la salida:

${\displaystyle {\text{Number of Pixels}}={\text{Size in Inches}}*{\text{PPI}}}$

Píxeles por pulgada (o píxeles por centímetro) describe el detalle de un archivo de imagen cuando se conoce el tamaño de impresión. Por ejemplo, una imagen de 100 × 100 píxeles impresa en un cuadrado de 2 pulgadas tiene una resolución de 50 píxeles por pulgada. Usado de esta manera, la medida es significativa al imprimir una imagen. En muchas aplicaciones, como Adobe Photoshop, el programa está diseñado para que se creen nuevas imágenes especificando el dispositivo de salida y el PPI (píxeles por pulgada). Por lo tanto, el objetivo de salida a menudo se define al crear la imagen.

Salida a un dispositivo diferente

Al mover imágenes entre dispositivos, como imprimir una imagen creada en un monitor, es importante comprender la densidad de píxeles de ambos dispositivos. Considere un monitor HD de 24 "(20" de ancho), que tiene una resolución nativa conocida de 1920 píxeles (horizontal). Supongamos que un artista creó una nueva imagen con la resolución de este monitor de 1920 píxeles, posiblemente destinada a la web sin tener en cuenta la impresión. Reescribir la fórmula anterior puede indicarnos la densidad de píxeles (PPI) de la imagen en la pantalla del monitor:

${\displaystyle {\text{PPI (monitor)}}={\text{Number of Pixels}}/{\text{Size in Inches}}=1920/20=96ppi}$

Ahora, imaginemos que el artista desea imprimir un banner más grande a 48 "horizontalmente. Sabemos el número de píxeles de la imagen y el tamaño de la salida, a partir de lo cual podemos usar la misma fórmula nuevamente para dar el PPI de la imagen impresa. póster:

${\displaystyle {\text{PPI (poster)}}={\text{Number of Pixels}}/{\text{Size in Inches}}=1920/48=40ppi}$

Esto muestra que el banner de salida tendrá solo 40 píxeles por pulgada. Dado que un dispositivo de impresión es capaz de imprimir a 300 ppp, la resolución de la imagen original está muy por debajo de lo que se necesitaría para crear un banner de calidad decente, incluso si se veía bien en el monitor de un sitio web. Diríamos más directamente que una imagen de 1920 x 1080 píxeles no tiene suficientes píxeles para imprimirse en un formato grande.

Impresión en papel

La impresión en papel se realiza con diferentes tecnologías. Los periódicos y revistas se imprimían tradicionalmente utilizando una trama llamada trama de semitonos , ^[2] que imprimía puntos a una frecuencia determinada llamada frecuencia de trama en líneas por pulgada (LPI) mediante un proceso puramente analógico en el que una impresión fotográfica se convierte en puntos de tamaño variable a través de patrones de interferencia que atraviesan una pantalla. Las impresoras de inyección de tinta modernas pueden imprimir puntos microscópicos en cualquier ubicación y no requieren una cuadrícula de pantalla, por lo que utilizan una métrica llamada puntos por pulgada (DPI). Ambos son diferentes de la densidad de píxeles o píxeles por pulgada(PPI) porque un píxel es una sola muestra de cualquier color, mientras que una impresión de inyección de tinta solo puede imprimir un punto de un color específico, ya sea activado o desactivado. Por lo tanto, una impresora traduce los píxeles en una serie de puntos mediante un proceso llamado difuminado . El tamaño de los puntos, el tamaño más pequeño de cada punto, también está determinado por el tipo de papel en el que se imprime la imagen. Una superficie de papel absorbente, por ejemplo, papel reciclado sin recubrimiento, permite que las gotas de tinta se esparzan, por lo que tiene un tamaño de punto más grande. ^[3]

A menudo, se desea conocer la calidad de imagen en píxeles por pulgada (PPI) que sería adecuada para un dispositivo de salida dado. Si la elección es demasiado baja, entonces la calidad estará por debajo de lo que el dispositivo es capaz de hacer (pérdida de calidad) y si la elección es demasiado alta, los píxeles se almacenarán innecesariamente (espacio en disco desperdiciado). La densidad de píxeles ideal (PPI) depende del formato de salida, el dispositivo de salida, el uso previsto y la elección artística. Para las impresoras de inyección de tinta medidas en puntos por pulgada , generalmente es una buena práctica usar la mitad o menos que el DPI para determinar el PPI. Por ejemplo, una imagen destinada a una impresora con una capacidad de 600 ppp se podría crear a 300 ppp. Cuando se utilizan otras tecnologías como la serigrafía AM o FM, a menudo se publican gráficos de tramaque indican el PPI ideal para un método de impresión. ^[4]

El uso del DPI o LPI de una impresora sigue siendo útil para determinar el PPI hasta que uno alcanza formatos más grandes, como 36 "o más, ya que el factor de agudeza visual se vuelve más importante a considerar. Si una impresión se puede ver de cerca, entonces uno Puede elegir los límites del dispositivo de impresión. Sin embargo, si un cartel, pancarta o valla publicitaria se verá desde lejos, entonces es posible utilizar un PPI mucho más bajo.

El exterior del cuadrado que se muestra arriba es de 200 píxeles por 200 píxeles. Para determinar el ppi de un monitor, establezca la configuración de escala de OS DPI al 100% y el zoom del navegador al 100%, luego mida el ancho y el alto, en pulgadas, del cuadrado como se muestra en un monitor determinado. Dividir 200 por el ancho o alto medidos da los ppp horizontal o vertical del monitor, respectivamente, a la resolución de pantalla actual.

La computadora muestra

El PPI / PPCM de una pantalla de computadora está relacionado con el tamaño de la pantalla en pulgadas / centímetros y el número total de píxeles en las direcciones horizontal y vertical. Esta medida a menudo se conoce como puntos por pulgada , aunque esa medida se refiere con mayor precisión a la resolución de una impresora de computadora .

Por ejemplo, una pantalla de 15 pulgadas (38 cm) cuyas dimensiones sean de 12 pulgadas (30,48 cm) de ancho por 9 pulgadas (22,86 cm) de alto, con una resolución máxima de 1024 × 768 (o XGA ) píxeles, puede mostrar alrededor 85 PPI, o 33,46 PPCM, tanto en dirección horizontal como vertical. Esta cifra se determina dividiendo el ancho (o alto) del área de visualización en píxeles por el ancho (o alto) del área de visualización en pulgadas. Es posible que una pantalla tenga diferentes medidas de PPI horizontales y verticales (por ejemplo, un monitor CRT de relación 4: 3 típico que muestra una pantalla de computadora en modo 1280 × 1024 en el tamaño máximo, que es una relación de 5: 4, no exactamente lo mismo que 4: 3). El PPI aparente de un monitor depende de la resolución de la pantalla (es decir, el número de píxeles) y del tamaño de la pantalla en uso; un monitor en modo 800 × 600 tiene un PPI más bajo que el mismo monitor en un modo 1024 × 768 o 1280 × 960.

El tamaño de los puntos de la pantalla de una computadora determina el límite absoluto de la posible densidad de píxeles. Las pantallas de computadora típicas de tubo de rayos catódicos o LCD de alrededor de 2000 varían de 67 a 130 PPI, aunque los monitores de escritorio han excedido los 200 PPI y los dispositivos móviles contemporáneos de pantalla pequeña a menudo superan los 300 PPI, a veces por un amplio margen.

En enero de 2008, Kopin Corporation anunció una pantalla LCD SVGA de 0,44 pulgadas (1,12 cm) con una densidad de píxeles de 2272 PPI (cada píxel solo 11,25  μm). ^{[5] [6]} En 2011, siguieron esto con una pantalla en color VGA diagonal de 3760 ppp y 0,21 pulgadas. ^[7] El fabricante dice que diseñaron la pantalla LCD para ampliarla ópticamente, como en los dispositivos para gafas de alta resolución.

Las aplicaciones de holografía exigen una densidad de píxeles aún mayor, ya que una densidad de píxeles más alta produce un tamaño de imagen más grande y un ángulo de visión más amplio. Los moduladores de luz espacial pueden reducir el paso de píxeles a 2,5  μm , lo que proporciona una densidad de píxeles de 10.160 PPI. ^[8]

Algunas observaciones indican que el ser humano sin ayuda generalmente no puede diferenciar detalles más allá de 300 PPI. ^[9] Sin embargo, esta cifra depende tanto de la distancia entre el espectador y la imagen como de la agudeza visual del espectador . El ojo humano también responde de una manera diferente a una pantalla interactiva brillante y uniformemente iluminada de cómo lo hace con las impresiones en papel.

Las tecnologías de visualización de alta densidad de píxeles harían obsoleto el antialiasing supermuestreado , permitirían verdaderos gráficos WYSIWYG y, potencialmente, permitirían una era práctica de “ oficina sin papel ”. ^[10] En perspectiva, un dispositivo de este tipo con un tamaño de pantalla de 15 pulgadas (38 cm) tendría que mostrar más de cuatro pantallas Full HD (o resolución WQUXGA ).

El desarrollo de una pantalla con ≈900 ppi permite que tres píxeles con color de 16 bits actúen como subpíxeles para formar un grupo de píxeles . Estos grupos de píxeles actúan como píxeles regulares a ~ 300 ppp para producir una pantalla en color de 48 bits.

La especificación de densidad de píxeles PPI de una pantalla también es útil para calibrar un monitor con una impresora. El software puede utilizar la medición PPI para mostrar un documento en "tamaño real" en la pantalla.

Cálculo del PPI del monitor

El PPI se puede calcular conociendo el tamaño diagonal de la pantalla en pulgadas y la resolución en píxeles (ancho y alto). Esto se puede hacer en dos pasos:

1. Calcule la resolución diagonal en píxeles usando el teorema de Pitágoras , luego el PPI real:

${\displaystyle PPI={\frac {\sqrt {w_{p}^{2}+h_{p}^{2}}}{d_{i}}}}$

dónde

1. ${\displaystyle w_{p}}$ es la resolución de ancho en píxeles
2. ${\displaystyle h_{p}}$ es la resolución de altura en píxeles
3. ${\displaystyle d_{i}}$ es el tamaño de la diagonal en pulgadas (este es el número anunciado como el tamaño de la pantalla).

Por ejemplo:

1. Para una pantalla de 15,6 pulgadas con una resolución de 5120 × 2880, obtienes = 376,57 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {5120^{2}+2880^{2}}}{15.6}}}$
2. Para una pantalla de 50 pulgadas con una resolución de 8192 × 4608, obtienes = 188 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {8192^{2}+4608^{2}}}{50}}}$
3. Para una pantalla de 27 pulgadas con una resolución de 3840 × 2160, obtienes = 163 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {3840^{2}+2160^{2}}}{27}}}$
4. Para una pantalla de 32 pulgadas con una resolución de 3840 × 2160, obtienes = 138 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {3840^{2}+2160^{2}}}{32}}}$
5. Para una pantalla de netbook de 10,1 pulgadas de la vieja escuela con una resolución de 1024 × 600, obtienes = 117,5 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {1024^{2}+600^{2}}}{10.1}}}$
6. Para una pantalla de 27 pulgadas con una resolución de 2560 × 1440, obtienes = 108,8 PPI.${\displaystyle {\frac {\sqrt {2560^{2}+1440^{2}}}{27}}}$
7. Para una pantalla de 21,5 pulgadas (546,1 mm) con una resolución de 1920 × 1080 obtienes = 102,46 PPI;${\displaystyle {\frac {\sqrt {1920^{2}+1080^{2}}}{21.5}}}$

Tenga en cuenta que estos cálculos pueden no ser muy precisos. Con frecuencia, las pantallas anunciadas como "pantalla de X pulgadas" pueden tener diferentes dimensiones físicas reales del área visible, por ejemplo:

• Apple Inc. anunció su iMac de mediados de 2011 como una "pantalla (visible) de [...] 21,5 pulgadas", ^[11] pero su área visible real es de 545,22 mm o 21,465 pulgadas. ^[12] La cifra más precisa aumenta el PPI calculado de 102,46 (utilizando 21,5) a 102,63.
• El monitor HP LP2065 de 20 pulgadas (50,8 cm) tiene un área visible real de 20,1 pulgadas (51 cm). ^[13]
• En un caso más significativo, algunos monitores como el Dell UltraSharp UP3216Q (3840 × 2160 px) se anuncian como un monitor de "clase" de 32 pulgadas (137,68 PPI), pero la diagonal del área de visualización real es de 31,5 pulgadas, lo que hace que el PPI real sea 139,87 . ^[14]

Calcular el PPI de las pantallas de vista de la cámara

Los fabricantes de cámaras suelen citar las pantallas de visualización en "número de puntos". No es lo mismo que el número de píxeles, porque hay 3 'puntos' por píxel: rojo, verde y azul. Por ejemplo, se dice que la Canon 50D tiene 920.000 puntos. ^[15] Esto se traduce en 307.200 píxeles (× 3 = 921.600 puntos). Por lo tanto, la pantalla es de 640 × 480 píxeles. ^[dieciséis]

Esto debe tenerse en cuenta al elaborar el PPI. El uso de los cálculos anteriores requiere las dimensiones de la pantalla, pero otros métodos requieren el total de píxeles, no el total de puntos. Los 'puntos' y los 'píxeles' a menudo se confunden en las revisiones y especificaciones cuando se visualiza información sobre cámaras digitales específicamente.

Escáneres y cámaras

"PPI" o "densidad de píxeles" también pueden describir la resolución del escáner de imágenes. En este contexto, PPI es sinónimo de muestras por pulgada . En fotografía digital, la densidad de píxeles es el número de píxeles dividido por el área del sensor. Una réflex digital típica , alrededor de 2013, tiene 1–6,2 MP / cm ² ; un compacto típico tiene 20–70 MP / cm ² .

Por ejemplo, Sony Alpha SLT-A58 tiene 20,1 megapíxeles en un sensor APS-C que tiene 6,2 MP / cm ^2, ya que una cámara compacta como Sony Cyber-shot DSC-HX50V tiene 20,4 megapíxeles en un sensor de 1 / 2,3 "que tiene 70 MP / cm. ^2. La cámara profesional tiene un PPI más bajo que una cámara compacta, porque tiene fotodiodos más grandes debido a que tiene sensores mucho más grandes.

Smartphones

Los teléfonos inteligentes usan pantallas pequeñas, pero las pantallas de los teléfonos inteligentes modernos tienen una clasificación de PPI más grande, como el Samsung Galaxy S7 con una pantalla cuádruple HD a 577 PPI, Fujitsu F-02G con una pantalla cuádruple HD a 564 PPI, ^[17] el LG G6 con pantalla cuádruple HD a 564 PPI o - XHDPI u Oppo Find 7 con 534 PPI en pantalla de 5.5 "- XXHDPI (consulte la sección a continuación). ^[18] El Xperia XZ Premium de Sony tiene una pantalla 4K con una densidad de píxeles de 807 PPI, la más alto de cualquier teléfono inteligente a partir de 2017. ^[19]

Densidades de píxeles con nombre

La documentación para desarrolladores de Google Android ^[20] agrupa las pantallas por sus densidades de píxeles aproximadas ^[21] en las siguientes categorías:

Abreviatura	Densidad de píxeles con nombre	DPI
TVDPI	Densidad media alta	≈160–213 puntos por pulgada
HDPI o HiDPI	Alta densidad	≈213–240 puntos por pulgada
XHDPI	eXtra alta densidad	≈240–320 puntos por pulgada
XXHDPI	eXtra eXtra Alta densidad	≈320–480 puntos por pulgada [22]
XXXHDPI	eXtra eXtra eXtra Alta densidad	≈480–640 puntos por pulgada [23]

Metricación

Ver también: puntos por centímetro

La industria de la publicación digital utiliza principalmente píxeles por pulgada, pero a veces se utilizan píxeles por centímetro o se proporciona un factor de conversión. ^{[24] [25] [26]}

El formato de archivo de imagen PNG solo permite el medidor como unidad para la densidad de píxeles. ^[27]

Soporte de formato de archivo de imagen

La siguiente tabla muestra cómo la densidad de píxeles es compatible con los formatos de archivo de imagen más populares. Los colores de celda utilizados no indican qué tan rico en características es un determinado formato de archivo de imagen, sino qué soporte de densidad se puede esperar de un determinado formato de archivo de imagen.

Aunque el software de manipulación de imágenes puede establecer opcionalmente la densidad para algunos formatos de archivo de imagen, no muchos otros programas utilizan información de densidad al mostrar imágenes. Los navegadores web, por ejemplo, ignoran cualquier información de densidad. Como muestra la tabla, el soporte para la información de densidad en formatos de archivo de imagen varía enormemente y debe usarse con mucho cuidado en un contexto controlado.

Formato	Unidades de medida [a]	Ráster / vector	Multi página	Tamaño por página	Tamaño en longitudes para imagen o página	Densidad
AI	Longitud o píxel	Ambos	No		Explícito para la longitud. No por pixel	Implícito para imágenes ráster incluidas
EPS	Largo	Ambos	sí	sí	Explícito	DPI explícito (PPI) para imágenes, fuentes o efectos rasterizados
GIF	Pixel	Ráster	sí	No	No	No
ICO	Pixel	Ráster	sí	sí	No	No
JPEG	Pixel	Ráster	No		Implícito cuando se establece la densidad	PPI o PPCM opcional, 2 bytes cada uno para direcciones horizontal y vertical [28]
PDF	Largo	Ambos	sí	sí	Explícito	DPI explícito (PPI) para imágenes, fuentes o efectos rasterizados
PNG	Pixel	Ráster	No		Implícito cuando se establece la densidad	PPM opcional, 4 bytes en cada dirección horizontal y vertical [29]
PPM	Pixel	Ráster	sí	No	No	No
PSD y PSB	Longitud o píxel	Ambos	No		Explícito para la longitud. No por pixel	Opcional
SVG	Longitud o píxel	Ambos	sí	No	Explícito para la longitud. [b] No para píxel	Implícito para imágenes ráster incluidas
PELEA	Pixel	Ambos	sí	sí	Implícito cuando se establece la densidad	PPI o PPCM opcional, dos números enteros sin signo de 32 bits para cada dirección horizontal y vertical [32]
WebP	Pixel	Ráster	sí	Desconocido	Desconocido	Desconocido
XCF	Pixel	Ambos	No		No	No
Formato	Unidades de medida	Ráster / vector	Multi página	Tamaño por página	Tamaño en longitudes para imagen o página	Densidad

1. longitud se refiere al tamaño horizontal y vertical en pulgadas, centímetros, etc., mientras que el píxel se refiere solo al número de píxeles que se encuentran a lo largo de la dimensión horizontal y vertical.
2. soporte en SVG es diferente. El estándar admite los flotadores pixelUnitToMillimeterX, pixelUnitToMillimeterY, screenPixelToMillimeterX y screenPixelToMillimeterY para su uso en CSS2 . ^[30] Inkscape SVG admite la densidad para la exportación de PNG únicamente inkscape: export-xdpi e inkscape: export-ydpi. ^[31] Adobe lo almacena incluso de manera diferente.

Ver también

• Puntos por pulgada
• Estándares de DPI de monitor de computadora : los orígenes de 96 DPI / PPI como estándar de Microsoft / Windows y 72 DPI / PPI como (antiguo) estándar de Apple / Macintosh
• Paso de puntos
• Independencia de resolución
• Pantalla Retina : marca Apple

Referencias

1. Alvy Ray Smith (11 de noviembre de 1996). "Un píxel no es un pequeño cuadrado" (PDF) .
2. "Haltone: Atlas de firmas analíticas de procesos fotográficos" (PDF) . El Instituto de Conservación Getty. 2013.
3. David Creamer (2003). "Comprensión de la resolución y el significado de DPI, PPI, SPI y LPI" (PDF) .
4. David Creamer (2003). "Comprensión de la resolución y el significado de DPI, PPI, SPI y LPI" (PDF) .
5. "Kopin presenta la pantalla SVGA en color más pequeña" . optics.org. 11 de enero de 2008 . Consultado el 6 de junio de 2008 .
6. "La empresa presenta la pantalla SVGA en color más pequeña del mundo" (PDF) . SID, Revista Information Display Mayo de 2008 Vol. 24, No. 05. 31 de mayo de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 14 de mayo de 2008 . Consultado el 6 de junio de 2008 .
7. "Innovaciones" . corporación kopin . Consultado el 22 de mayo de 2014 .
8. Holografía de exploración horizontal para ampliar tanto el tamaño de la imagen como el ángulo de la zona de visualización. Archivado el 20 de enero de 2013 en la Wayback Machine. Naoya Okada y Yasuhiro Takaki, Proc. SPIE Vol. 7233 723309-1
9. "Pantalla Retina de Apple" . Jonesblog. 24 de junio de 2010 . Consultado el 25 de septiembre de 2011 .
10. "Pantallas electrónicas para tecnología de la información" . IBM Journal of Research and Development Volumen 44, Número 3, 2000. 10 de noviembre de 1999 . Consultado el 6 de junio de 2008 .
11. Apple iMac especificaciones técnicas Archivado 10/18/2012 en la Wayback Machine , Apple Inc. . Consultado el 27 de enero de 2012.
12. LM215WF3 LCD Especificación de producto , LG Display . Consultado el 27 de enero de 2012.
13. Monitor LCD HP LP2065 de 20 pulgadas (50,8 cm): especificaciones y garantía archivadas el 10 de abril de 2008 en Wayback Machine (sitio web oficial de Hewlett-Packard Company )
14. https://www.dell.com/en-us/work/shop/dell-ultrasharp-32-ultra-hd-4k-monitor-with-premiercolor-up3216q/apd/210-afln/monitors-monitor-accessories
15. dpreview.com, Canon EOS 50d
16. Techcrunch.com, puntos vs píxeles
17. 村上 万 純 (7 de octubre de 2014). "富士 通 が 最新 の ド コ モ ス マ ホ や タ ブ レ ッ ト を 披露 5G 通信 の 取 り 組 み も" .
18. Richard Lai (12 de febrero de 2014). "El próximo teléfono inteligente de Oppo saldrá en marzo con opciones de visualización de 2K y 1080p" .
19. "Sony Xperia XZ Premium - Especificaciones completas del teléfono" . www.gsmarena.com . Consultado el 27 de mayo de 2016 .
20. Proporcionar recursos, desarrolladores de Android
21. Material Design - Métricas del dispositivo
22. Referencia de Android para desarrolladores
23. Referencia de Android para desarrolladores
24. "Conceptos básicos de gráficos web" .
25. "Glosario de términos de Utads.com" .
26. "Resolución, dpi y ppi" .
27. "Formato de archivo PNG, fragmento pHYs" .
28. Formato de intercambio de archivos JPEG, versión 1.02 - Especificación del formato de intercambio de archivos JPEG
29. Capítulo 11. Opciones y extensiones de PNG: dimensiones físicas de píxeles (pHY)
30. Gráficos vectoriales escalables (SVG) 1.1 (segunda edición)
31. Archivos de origen de Inkscape
32. TIFF Revisión 5.0 - Unidad de resolución

Enlaces externos

• Calculadora de PPI : calcula la densidad de píxeles
• [1] - 4 formas de cambiar la densidad de PPI de Android