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说说设备像素、css像素、设备独立像素、dpr、ppi 之间的区别?

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说说设备像素css像素、设备独立像素dprppi 之间的区别?

一、背景

css中我们通常使用px作为单位,在PC浏览器中css的1个像素都是对应着电脑屏幕的1个物理像素

这会造成一种错觉,我们会认为css中的像素就是设备的物理像素

但实际情况却并非如此,css中的像素只是一个抽象的单位,在不同的设备或不同的环境中,css中的1px所代表的设备物理像素是不同的

当我们做移动端开发时,同为1px的设置,在不同分辨率的移动设备上显示效果却有很大差异

这背后就涉及了css像素、设备像素、设备独立像素、dpr、ppi的概念

二、介绍

CSS像素

CSS像素(css pixel, px): 适用于web编程,在 CSS 中以 px 为后缀,是一个长度单位

在 CSS 规范中,长度单位可以分为两类,绝对单位以及相对单位

px是一个相对单位,相对的是设备像素(device pixel)

一般情况,页面缩放比为1,1个CSS像素等于1个设备独立像素

CSS像素又具有两个方面的相对性:

  • 在同一个设备上,每1个 CSS 像素所代表的设备像素是可以变化的(比如调整屏幕的分辨率)
  • 在不同的设备之间,每1个 CSS 像素所代表的设备像素是可以变化的(比如两个不同型号的手机)

在页面进行缩放操作也会 引起csspx的变化,假设页面放大一倍,原来的 1px 的东西变成 2px,在实际宽度不变的情况下1px 变得跟原来的 2px 的长度(长宽)一样了(元素会占据更多的设备像素)

假设原来需要 320px 才能填满的宽度现在只需要 160px

px会受到下面的因素的影响而变化:

  • 每英寸像素(PPI)
  • 设备像素比(DPR)

设备像素

设备像素(device pixels),又称为物理像素

指设备能控制显示的最小物理单位,不一定是一个小正方形区块,也没有标准的宽高,只是用于显示丰富色彩的一个“点”而已

可以参考公园里的景观变色彩灯,一个彩灯(物理像素)由红、蓝、绿小灯组成,三盏小灯不同的亮度混合出各种色彩

从屏幕在工厂生产出的那天起,它上面设备像素点就固定不变了,单位为pt

设备独立像素

设备独立像素(Device Independent Pixel):与设备无关的逻辑像素,代表可以通过程序控制使用的虚拟像素,是一个总体概念,包括了CSS像素

javaScript中可以通过window.screen.width/ window.screen.height 查看

比如我们会说“电脑屏幕在 2560x1600分辨率下不适合玩游戏,我们把它调为 1440x900”,这里的“分辨率”(非严谨说法)指的就是设备独立像素

一个设备独立像素里可能包含1个或者多个物理像素点,包含的越多则屏幕看起来越清晰

至于为什么出现设备独立像素这种虚拟像素单位概念,下面举个例子:

iPhone 3GS 和 iPhone 4/4s 的尺寸都是 3.5 寸,但 iPhone 3GS 的分辨率是 320x480,iPhone 4/4s 的分辨率是 640x960

这意味着,iPhone 3GS 有 320 个物理像素,iPhone 4/4s 有 640 个物理像素

如果我们按照真实的物理像素进行布局,比如说我们按照 320 物理像素进行布局,到了 640 物理像素的手机上就会有一半的空白,为了避免这种问题,就产生了虚拟像素单位

我们统一 iPhone 3GS 和 iPhone 4/4s 都是 320 个虚拟像素,只是在 iPhone 3GS 上,最终 1 个虚拟像素换算成 1 个物理像素,在 iphone 4s 中,1 个虚拟像素最终换算成 2 个物理像素

至于 1 个虚拟像素被换算成几个物理像素,这个数值我们称之为设备像素比,也就是下面介绍的dpr

dpr

dpr(device pixel ratio),设备像素比,代表设备独立像素到设备像素的转换关系,在JavaScript中可以通过 window.devicePixelRatio 获取

计算公式如下:

当设备像素比为1:1时,使用1(1×1)个设备像素显示1个CSS像素

当设备像素比为2:1时,使用4(2×2)个设备像素显示1个CSS像素

当设备像素比为3:1时,使用9(3×3)个设备像素显示1个CSS像素

如下图所示:

dpr为3,那么1pxCSS像素宽度对应3px的物理像素的宽度,1px的CSS像素高度对应3px的物理像素高度

ppi

ppi (pixel per inch),每英寸像素,表示每英寸所包含的像素点数目,更确切的说法应该是像素密度。数值越高,说明屏幕能以更高密度显示图像

计算公式如下:

三、总结

无缩放情况下,1个CSS像素等于1个设备独立像素

设备像素由屏幕生产之后就不发生改变,而设备独立像素是一个虚拟单位会发生改变

PC端中,1个设备独立像素 = 1个设备像素 (在100%,未缩放的情况下)

在移动端中,标准屏幕(160ppi)下 1个设备独立像素 = 1个设备像素

设备像素比(dpr) = 设备像素 / 设备独立像素

每英寸像素(ppi),值越大,图像越清晰

参考文献

  • https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Glossary/CSS_pixel
  • https://hijiangtao.github.io/2017/07/09/Device-Viewport-and-Pixel-Introduction/
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本文由 Web秀 作者:Javan 发表,转载请注明来源!

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