iPhone 6 Plus 的逻辑分辨率为什么是 414x736 ?

除iPhone 6 Plus外的iPhone逻辑分辨率与相应的屏幕尺寸计算出来的PPI均为163,并且与物理分辨率成整数倍关系,但是iPhone 6 …
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我做了个对比图,发出来看看, 你可能就明白了



这个pt设定主要是考虑两个问题:

①整个屏幕可显示的内容多少

②界面UI元素可点击的物理区域大小

先理清ppi和dpi

ppi (pixel per inch)

dpi (dot per inch) 一个 dot 对应iOS上的一个逻辑 point

下面详细分析:

1、iPhone 6 Plus 的逻辑point分辨率用 360x640,也不是不可以,也即上面图表中的 iPhone 6+ (b) 方案,那么 scale 用 @3x,最终像素分辨率 360x640@3x 正好是 1080x1920,完美1:1映射,无需缩放;但缺点就是:iPhone 6 Plus的逻辑pt分辨率 360x640 就会比 iPhone 6的 375x667 还低,这天理不容啊,一个Plus的大屏幕虽然很精细,但是可显示的实际内容比 iPhone 6 还少。完全不符合 Bigger than bigger 。

打个比方就是:相同字号的情况下,iPhone 6如果一行显示了25个字,而 iPhone 6 Plus 按这个逻辑pt方案,一行就会只能显示24 个字了。

2、那如果逻辑point分辨率用 540x960 呢,也即图表中的 iPhone 6+ (c) , scale 沿用老的 @2x ,最终像素分辨率 540x960@2x 不正好是 1080x1920 吗,也是完美1:1映射,无需缩放,还不需要多余做 @3x 素材; 而且这个方案的优点也很明显: pt 面积是 iPhone 6 的两倍 (540x960 = 375x667x 2),这样屏幕可显示的内容一下就增多了 ; 但这个方案的缺点就更明显了: 所有 iOS UI 元素尺寸在屏幕上的实际物理面积一下子就变小了,比如标签栏或导航栏按钮的物理高度只有原来的 81.5% ,点击面积就只有iPhone 6的 0.815*0.815=66.4%,用户点击就困难了,总不至于苹果考虑触摸手指操作,为 <= iPhone 6 做一套设计规范,为 iPhone 6 Plus 再另外做一套设计规范。

3、那么看来最好的方案就是上图中的 iPhone 6+ (a) 了,物理像素也做到 1242x2208,那在5.5 inch屏幕上这个ppi 就必须达到 461 了,之前的媒体文章相关预测结果就是这个ppi方案<

iphone 6 plus 461 ppi_百度搜索

>。但苹果最终没有采用这个方案,最终采用图中的 iPhone 6+,物理像素只有 1080x1920,目前来看可能有这几方面原因:

① 内存消耗增大

② 电池消耗增大

③ 要做到 461ppi ,目前工艺上是不是可能还有一定难度。 (瞎猜的。。)

但这些问题在将来技术提高后都可以克服,因此就苹果先折衷过度一下,可能在下一代的iPhone 7 Plus版本中完美支持逻辑像素和真实物理像素上 1:1 映射,而且可以非常方便的平滑过渡。

4、至于为什么一定是 414x736,估计应该是在 5.5inch 和 ppi=461 这两个前提限定的情况下,按这个 414x736 pt 分辨率,屏幕上 UI 元素操作物理大小最接近 iPhone 6上的表现吧。

文章可能有一定修改,建议转到原文章查看

引入:

前段时间读过向远公园的从第一代 iPhone 细数到 iPhone 12,iPhone 屏幕尺寸进化历程背后的 app 设计哲学

以及全新 iPhone 12 发布,再谈 iPhone 屏幕尺寸后,非常有收获。

文中从逻辑分辨率的角度详细谈了iPhone屏幕的进化,其中能得到不少很有趣的结论:

比如6.1英寸的iPhone XR的逻辑分辨率和6.5英寸的iPhone XS Max相同,且其414pt宽度和iPhone 8 Plus相同:而后来发布的同为6.1英寸的iPhone 12却有着截然不同的390pt宽度。

又比如5.4英寸的iPhone 12 mini和5.8英寸的iPhone X使用相同的逻辑分辨率,且其375pt宽度和iPhone 8相同。

我们都知道了,尺寸指的是对角线长度,而越是狭长的屏幕在相同对象线长度下面积更小(也可以说Touch Bar是7英寸显示器)。所以全面屏的尺寸不能简单和传统9:16屏幕尺寸比较。

在现在视频资源多数还是16:9占据主流的情况下,全面屏无法发挥其优势,其显示面积等同于物理宽度相同的9:16屏幕。所以我们比较宽度就可以了

于是我一直有个疑惑,从物理尺寸上看,iPhone XR和iPhone Xs Max,哪个宽度相等于5.5英寸的iPhone 8 Plus?iPhone 12 mini和iPhone X,哪个宽度相等于4.7英寸的iPhone 8 ?

如何计算物理宽度:

举例,已知屏幕比例为9:16(1080*1920),斜边长度为5.2 inch,求窄边长度

只要先求出ppi,再使用窄边分辨率值除以ppi即得到窄边长

例子中算出ppi为423,得到窄边长(宽度)为 \frac{1080}{423}\approx 2.55 inch

可能有人质疑这种计算方式不准确,使用勾股定理计算也是一样的:

设窄边长为 x inch,则另一边长为 \frac{16}{9} x inch

x^2+(\frac{16}{9}x)^2=5.2^2

解得 x \approx 2.55

物理宽度结论:

对比后,得出如下等宽尺寸:

4.8英寸—>4.0英寸(320pt逻辑宽假想全面屏机型,iPhone 5 宽度1.96inch)

5.4英寸—>4.7英寸(iPhone 12 mini 宽度2.27inch,iPhone 6 宽度2.3inch)

5.8英寸—>5英寸(iPhone X 宽度2.46inch,Smartisan T1宽度2.43inch)

6.1英寸—>5.2英寸(iPhone XR宽度2.54inch,Smartisan M1宽度2.52inch)

6.5英寸—>5.5英寸(iPhone XS Max宽度2.71inch,iPhone 6 Plus宽度2.69inch)

6.7英寸—>5.7英寸(iPhone 12 Pro Max宽度2.8inch,Smartisan M1L宽度2.79inch)

注:0.03inch = 0.762mm,不足1mm的误差可能是各种因素的计算差值

可以看到,iPhone全屏幕机型的宽度实际上正是我们熟知的那些9:16的尺寸拉长得来的

iPhone目前所有机型物理宽度都在2.0-2.8 inch之间

另外要注意的是,这只是决定了视频播放方面的物理屏幕宽度,机身宽度和握持感要另外对比

如6.1英寸的iPhone XR因为边框较宽,其机身宽度(75.7mm)已经快赶上6.5英寸的iPhone XS Max(77.4mm);

而6.1英寸的iPhone 12因为换了窄边和垂直中框,其机身宽度(71.5mm)甚至逼近5.8英寸的iPhone X(70.9mm);不过因为iPhone 12是垂直中框,其握持感和iPhone X没有可比性

iPhone 6 Plus为什么要改DPI?

分析完物理宽度后,前一篇文章无知使我快乐:CSS中的1px究竟是多长,网页能实现绝对长度吗中有一个疑问没有解决,iPhone的dpi为什么要变化?为什么从初代iPhone保持的163dpi,而iPhone 6 Plus却打破并使用了154dpi?

在这个问题中,我看到了很多回答,但似乎离真相并不够接近

iPhone 6 Plus 的逻辑分辨率为什么是 414x736 ?

上文中介绍了CSS的px大小定义,CSS保持的不是物理尺寸,是视角大小。那iPhone是不是也如此呢?即屏幕更大时,观看距离会远一些,此时真实dpi应当变小,使元素变大,以保持视角上的大小。

注意一点,数据一定去官方提供的物理和逻辑分辨率页面查询,我已经看到不止一个非权威网站搞错12 mini和6 Plus的逻辑和物理分辨率数据了。不过这里并没有ppi值,可去机型对比界面获取,对比官方之后,以下这个的数据还是靠谱的

这里给出一个计算真实dpi的方法:dpi=逻辑像素宽/物理像素宽*ppi,也就是(逻辑像素宽/物理尺寸宽)。此方法相比直接使用(ppi/缩放比)来计算,排除了渲染分辨率与物理分辨率不同造成的影响。

比如iPhone X就为375/1125*458≈153,iPhone 6 Plus就为414/1080*401≈154,这里说的DPI是真实值,也即当我在iPhone X上显示长度为153pt的线条时,我拿尺子直接测量就刚好是一英寸

根据官方数据补齐新机型,并添加一列计算所有机型真实dpi:

排除iPhone 6 Plus和iPhone 12 mini这两个渲染和物理分辨率不同规格选项外,只有163和153两种规格

iPhone 6 Plus接近153这个规格,iPhone 12 mini接机163这个规格

上述的分析已经说过,iPhone X的屏幕物理宽度等价于9:16的5.0英寸屏幕

这里不难看出,除了XR/11以外,凡大于等于iPhone X宽度的,dpi都为153,小于的,dpi都为163

结论是苹果以5.0英寸(等价于9:16宽度的)为分界线,区分了两个观看距离档位,分别使用了163和153两个dpi

所以,OLED机型并非是为了什么补偿像素而用153dpi,而是其属于大屏档位。这也解释了为什么屏幕更大的iPhone X会有和iPhone 12 mini,iPhone 6相同的逻辑分辨率。

而12mini属于小屏档位,其使用的实质上是159dpi的显示屏(476ppi/3),虽然其密度已经大于其他的OLED机型的153dpi。但达不到苹果原本计划在小屏档位使用的163dpi,于是使用了和iPhone 6 Plus同样的方式,用非点对点显示做出163的真实dpi来。至于为什么不用原生163dpi * 3 =489ppi的屏幕呢,推测和供应链,成本等因素相关

这个结论唯一无法解释XR/11,其宽度相当于5.2英寸的9:16,属于大屏档位,但使用了163dpi。说得通的解释是LCD屏幕的163dpi密度工艺成本较低,其326ppi比其iPhone 6 Plus的401ppi低很多,若要使用非整倍缩放又会影响观感。代价是XR/11元素会比较小,用户反馈也已证实这一点、

这个结论和全新 iPhone 12 发布,再谈 iPhone 屏幕尺寸中分析的有一定出入。我认为,iPhone 12使用6.1英寸390pt宽度是必然的,在6.1英寸全面屏(2.54英寸宽度)下,其逻辑宽度就应该是153*2.54≈389pt。iPhone 12 Pro Max新使用了6.7英寸全面屏(2.8英寸宽度),其逻辑宽度就应该是153*2.8≈428pt

文中上半篇使用了(物理分辨率宽/ppi)的方式计算物理宽度,如果我们使用“大屏iPhone为153dpi,小屏iPhone为163dpi”这个结论,再结合各个机型逻辑分辨率宽度来计算物理宽,说不定有更好的效果:

320pt宽度(小屏,3.5,4.0 inch):320/163 ≈ 1.96inch ≈ 2.0 inch

375pt宽度(小屏,4.7,5.4 inch):375/163 ≈ 2.3 inch

375pt宽度(大屏,5.8 inch):375/153 ≈ 2.45 inch

390pt宽度(大屏,6.1 inch):390/153 ≈ 2.55 inch

414pt宽度(XR/11专用,6.1 inch):414/163 ≈ 2.54 inch ≈ 2.55 inch

414pt宽度(大屏,6.5 inch)414/153 ≈ 2.7 inch

428pt宽度(大屏,6.7 inch)428/153 ≈ 2.8inch

有趣的结论出现了:iPhone屏幕物理宽度可分为2.0,2.3,2.45,2.55,2.7,2.8 inch几种结果,并结合是否大屏来决定逻辑分辨率宽度。iPhone屏幕大小的进化实际就是在2.0 - 3.0 inch宽度之间不断细分的结果,如果未来iPhone还会增大屏幕,则大概率会使用2.95 inch这样的等价9:16的6.0英寸的物理宽度,并使用2.95*153 ≈ 451pt

iPad也进行了计算,9.7/10.5/11/12.9英寸的Air/Pro都为132dpi,7.9/8.3英寸的mini为163dpi。可以看到,也符合观看距离越远(屏幕越大),dpi应当越低的结论。大屏档位的iPad使用的的dpi比大屏档位iPhone更低。但mini机型应该是为了保证显示范围足够,就直接使用了9.7英寸的逻辑分辨率,当然也有减少适配方面的考虑,代价是mini机型字体和元素太小,网页总是要放大看。

Mac方面,由于非点对点渲染在Mac上更常见,官方给出的数据中也没有找到各个机型逻辑分辨率数据,暂时无法计算,不过也应符合观看距离越远dpi越低的原则。自己使用的13.3英寸MacBook为900/1600*227≈128dpi(小数四舍五入),其他机型若使用官方提供的ppi数值直接除以2倍缩放的话,14/16英寸MacBook为128/127dpi,24/27/32英寸iMac,StudioDisplay,ProDisplayXDR均为109dpi

以上都为个人分析,如果你有不同的看法欢迎讨论