人眼分辨率新突破：超越60ppd的极限

或许你早已听闻“视错觉”实验：两个看似大小不同的球体，实则是等大的；或是静止的图像，却仿佛在移动。这些现象无不证明，要欺骗眼睛和大脑，竟如此轻而易举。

然而，在“分辨率”的层面，想骗过人眼可就没那么简单了。

作为人眼最敏锐的视觉参数之一，分辨率一直是科技公司追逐的焦点。2010年，乔布斯在苹果发布会上推出了搭载“视网膜屏”（Retina Display）的iPhone 4，声称其像素密度之高，已超出人眼识别的极限。但这场发布会并未终结“分辨率竞赛”。时至今日，从手机到平板，从电脑到电视，数码设备的分辨率仍在不断刷新。

而最近的一项研究揭示：在分辨率这条赛道上，手机厂商可以持续“内卷”，但电视厂商或许可以准备躺平了。

326ppi的视网膜屏，再近点看看？

iPhone 4当年配备的是一块326ppi的屏幕，即每英寸包含326个像素点。苹果之所以自信地称其为“视网膜屏”，是因为人眼能够识别的极限像素密度为300ppi，而326ppi显然超越了这一数值。

但这里有个前提，乔布斯在发布会上也提到了：你需要将屏幕保持在距离眼睛10到12英寸（约25～30厘米）远的地方。

因为当距离变化时，这一极限数字也会发生变化。你把手机贴在眼前看和拿远看，对清晰度的感受截然不同。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“完美无瑕”了。

真正决定人眼“能否看清”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。简而言之，就是将距离也纳入考量。

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团队在《自然·通讯》上发表的这项新研究，人眼的分辨能力远超于此。

人眼极限，远超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。

实验结果表明，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外，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。

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，还有一段路要走。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。

能“糊弄”，还是“糊弄”一下

有时买盒装的草莓会遇到坑：表面一层又大又红拿开后下面都是小草莓。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。

人眼的分辨率并非均匀分布。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。

选择适合的分辨率就好