手机、电视的分辨率越来越高，人类的眼睛需要吗？

诛仙九妹

你或许听说过“视错觉”实验：两个一样大的小球，看起来却一大一小；明明静止的图像，看起来却在动。这些现象都在证明，想骗过眼睛和大脑，还挺简单的。


但在“分辨率”这件事上，想糊弄人眼，恐怕就没那么容易了。


作为人眼最敏锐的视觉参数之一，分辨率一直都是科技公司关注的焦点。2010年，乔布斯在苹果发布会上发布了搭载 “视网膜屏”（Retina Display）的iPhone 4，宣称其像素密度之高，已超出人眼识别极限。但这场发布会并没有终结“分辨率比赛”。十几年后的今天，从手机到平板，从电脑到电视，数码设备的分辨率依然在不断被刷新。


而最近的一项研究发现：在分辨率这条赛道上，手机厂商可以接着“卷”，但电视厂商或许可以准备躺平了。


326ppi的视网膜屏，拿近点再看看呢？


当年的iPhone 4，搭载的是一块326ppi的屏幕，也就是每英寸包含326个像素点。苹果之所以有勇气称其为“视网膜屏”，是因为人眼能够识别的极限像素密度为300ppi，而326ppi显然超过了这一数值。


但这有一个前提，乔布斯在发布会上也提到了这一点：你需要把屏幕拿到距离眼睛10到12英寸（约25～30厘米）远的地方。


这是因为当距离变化时，这一极限数字会随之发生变化。你把手机贴在眼前看和拿远看，对清晰度的感受完全不同。距离拉近，人眼的极限分辨率会提高。比如当你使用“老人地铁手机.jpg”方式近距离观看手机屏幕时，原本清晰无比的屏幕，可能就不再那么“无瑕”了。

真正决定人眼 “能不能看清” 的核心指标，是ppd——人眼每看到1度视角范围内，能分辨的像素数量。简单点讲，就是把距离也纳入了考量。


过去广泛使用的视觉标准认为，人眼的极限分辨率为60ppd，这也是“视网膜屏”300ppi的理论基础。

iPhone 4在12英尺距离下达到了69.4ppd，超过60ppd｜phrogz.net

但根据剑桥大学与Meta团队发表在《自然·通讯》上的这项新研究，人眼的分辨能力远不止于此。


 人眼极限，远不止60ppd 


研究人员邀请了18位视力正常的受试者，在黑白、红-绿、黄-紫三种色彩模式下测量了他们的视觉分辨率。实验采用一套研究者自行设计的、可前后滑动的 4K 显示装置，屏幕上会出现一些细微的图案，通过调整屏幕与观察者的距离，可以实现ppd数值的改变。

实验装置丨参考资料1

你可能会问：既然要改分辨率，为什么不直接在显示器里调整图像？这是因为仅仅依靠调整图像，无法完美地实现分辨率的连续变化。直接调整显示器中图像的分辨率，用的方法类似于“缩放”：比如将1000x1000像素的图像调整成500x500像素，只需要去掉一半的像素。但如果想调整成700x700的图像，就需要对图像进行重新计算处理，这个处理的过程会让图像出现失真。而使用物理轨道，可在不改变图像本身的前提下，连续、无缝地调整视角内像素的数量，这正是这套装置的优势所在。


实验结果发现，人眼中心凹（注视中心）的黑白图案分辨率极限高达94ppd，红绿图案达到89ppd，而黄紫图案达到53ppd。除了黄紫图案的分辨率，其他两项实验的数值都超出了以往认知的视觉分辨率极限。


但这一结果并不意味着“所有显示屏都得继续卷分辨率”。通过计算研究进一步指出，不同设备对分辨率的需求并不相同，与实际观测距离有关。


比如对于电视来说，8K真的有点没必要了。观看8K电视时，只有在距离屏幕小于等于1.3倍屏幕高度的时候，才有一定的视觉效果优势。以55英寸8K电视为例，只有在观看距离小于等于0.8米时，才能感知到8K带来的清晰度优势。但如果你真的这样看电视，可能没一会儿家长就会来蛐蛐你了。

不同设备对分辨率的需求并不相同，与实际观测距离有关丨图虫创意

但对于手机和平板来说，由于使用时距离眼睛更近，想要达到视觉极限，还是有一段路要走的。比如研究者指出，以2024年发布的13 英寸iPad Pro为例，在35厘米（最短舒适观看距离）处使用时，其有效分辨率为65ppd，距离人眼极限仍有差距。


当然，这样说可能有点太“严格”了，毕竟越接近人眼的分辨率极限，提升的效果在观感上就越有限。不过，随着VR、AR设备的不断发展，屏幕正在离人眼越来越近，这类屏幕的分辨率还是有很大的提升空间。


比如让人惊艳的Vision Pro的像素密度达到了3386ppi，但在实际使用距离下，其有效分辨率只有34ppd，远低于人眼极限。


其实相比于接着卷像素，论文还给出了另外的方向。


 能“糊弄”，还是“糊弄”一下 


有时候买盒装的草莓，会遇到一些坑：表面一层又大又红，拿开之后下面都是小草莓。而对于提升分辨率而言，也可以用这个逻辑：眼睛看不清楚的地方，糊弄糊弄得了。


人眼的分辨率不是均匀的。中心凹（注视区）分辨率最敏锐，一旦偏离中心，分辨率会急剧下降。在中心凹视觉和10°偏心率之间，黑白模式分辨率极限下降了2.3倍，而红绿色模式下降了4.9倍，黄紫色模式下降了4.8倍。


这意味着，屏幕中心可以保留高分辨率，而边缘区域适当“降质”，人眼也难以察觉。因此，电子设备可以参考不同色彩的数据变化，采用 “偏心渲染” 技术：保持屏幕中心的高分辨率，适量降低周边区域分辨率，从而减少处理器负载和带宽消耗。


从2010年iPhone 4的视网膜屏，到如今的8K电视，数码产品的像素竞赛并没有结束的意思。不过厂商卷厂商的，对于消费者来说，我们在选购设备时也不必迷信 “越高越好”。结合自己的使用场景，选择适合的分辨率就好。


毕竟，买完显示器还得考虑是不是得充视频网站的SVIP、铂金会员、超级会员……（要不然还是自己搭NAS看杜比吧。）


参考文献

[1] Ashraf, M., Chapiro, A. & Mantiuk, R.K. Resolution limit of the eye — how many pixels can we see?. Nat Commun 16, 9086 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-64679-2

作者：普拉斯G

编辑：黎小球

酷狗e族

原来8K电视得凑那么近才有优势，我家那台放客厅三米外看跟4K没区别，果然厂商卷分辨率是给强迫症看的

华语天空

现在动不动85寸、100寸，高分屏还是有肉眼可见的受益的。但是，现阶段的提升，并没有性价比可言，而且很多片源也不是原生8K的。

com2

谢谢楼主分享！