为什么显示分辨率不完全是 16:9 或 4:3？

Question

大多数显示器以 16:9 或 4:3 的显示比例进行广告宣传。但是，如果将分辨率与显示比例进行比较，通常两者都不是。

例如，我的笔记本显示器的分辨率是 1366x768。
但是 1366/768 = 683/384 != 688/387 = 16/9
另一个常见的分辨率是 1920/1200 = 8/5

但对于某些决议，它是正确的：

• 1024/768 = 4/3
• 800/600 = 4/3

是否有技术原因/用户体验原因？为什么显示器的比例与广告宣传的比例不同？

（我假设每个像素都是一个完美的正方形。这个假设是错误的吗？）

Answer 1

并非每个显示分辨率都必须为 16:9 或 4:3。

我的笔记本电脑和电视具有众所周知的 16:9 比例。
我的常规显示器有 16:10，至少它们以 16:10 进行销售，但下图将它们显示为 8:5。仍然位于我身后储物柜顶部的破碎屏幕的分辨率为 5:4。

下图显示了大多数可用的标准分辨率。

_来源

我实际上比 16:9 更喜欢 16:10，并且会花更多的钱来获得其中一个。然而，这是个人意见，但应该示范性地向您展示为什么不仅有两个标准可供选择，而且还有更多标准可供选择。
为什么我这么喜欢它？并非所有电影都是 16:9，有很多 4:3 放映。
在玩游戏时，我更喜欢有更多垂直空间来放置菜单、HUD 等。
这当然取决于个人喜好。个人之间的个人喜好不同，展示方式也不同。

如果不是，为什么显示器以 16:9 的形式销售？
如果这是故意这样做的，我会称其为骗局。

Answer 2

只有当分母可以被您想要的纵横比的分母整除时，才能获得准确的比例。768 不能被 9 整除，因此该高度不会有任何 16:9 整数分辨率。那么为什么没有选择 1360:765 呢？

因为显示分辨率的维度往往是 2 的幂（或尽可能大的 2 的幂的倍数），可能是因为2 的幂对二进制计算机效果更好

• 2D 图像格式以及视频编解码器以块为单位处理图像，而不是逐个像素或逐行处理。的块大小总是2的幂等8×8,16×16或更低频率的4×8,8×16,4×16，因为它们更容易在存储器安排，也更适合于CPU的SIMD单元。 .. 这就是您在查看低质量图像或视频文件时会看到块状伪影的原因。
• 3D 图形渲染器通常使用一种称为mipmapping 的技术，该技术涉及使用大小互为 2 的幂的图像，以提高渲染速度并减少锯齿伪影。如果您有兴趣，请查看Mipmapping 如何提高性能？

因此，无论图形类型如何，使用 2 的幂可以简化编码器/解码器和/或 GPU/CPU 的工作。边长非 2 的幂的图像将始终将相应的边四舍五入为 2 的幂（稍后您将在 1920×1080 的示例中看到），最终会浪费一些内存用于存储这些虚拟像素的边缘。由于虚拟值，像这样转换那些奇怪大小的图像也会引入伪影（有时是不可避免的）。例如，旋转奇数大小的 JPEG 会给结果带来噪音

图像不是 8 或 16 的倍数（其值取决于色度子采样）的旋转不是无损的。旋转这样的图像会导致重新计算块，从而导致质量下降。

https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG#Lossless_editing

看

• JPEG 图像的无损旋转：旋转猫的方法不止一种
• 可以旋转 JPEG 压缩图像而不会降低质量吗？
• “Windows 照片查看器”旋转无损吗？

现在显然1360:765就像你所说的 16:9，但 765 不能被 2 的任何幂整除，而 768 可以被 256 (2 ⁸ )整除，所以 768 是一个更好的选择。此外，使用 768 作为高度的优点是能够在不缩放的情况下原生显示旧的 1024×768

768/(16/9) = 1365.333...，所以如果你把它四舍五入，你会得到一个最接近 16:9 的值。然而，这是一个奇数，所以人们将其四舍五入为1366×768，非常接近 16:9。但同样，1366 只能被 2 整除，所以一些屏幕制造商使用1360×768代替，因为 1360 可以被 16 整除，这要好得多。1360/768 = 1.7708333... 将 16/9 近似为大约 2 个小数位，这就足够了。1360×768 还有一个好处是它非常适合 1MB 的 RAM（而 1366×768 则不然）。1344×768 是另一种不太常用的分辨率，也可以被 16 整除。

WXGA 也可以指 1360×768 分辨率（以及其他一些不太常见的分辨率），这是为了降低集成电路的成本。1366×768 8 位像素将需要略高于 1-MiB 的存储空间 (1024.5KiB)，因此它不适合 8-Mbit 内存芯片，您必须拥有一个 16-Mbit 内存芯片才能存储一个几个像素。这就是为什么选择比 1366 稍低的值。为什么是1360？因为您可以将其除以 8（甚至 16），这在处理图形时要简单得多（并且可以带来优化的算法）。

为什么1366×768屏幕分辨率存在？

很多 12MP 相机的有效分辨率是4000×3000，在 16:9 拍摄时，不是使用 4000×2250 也就是 16:9 的分辨率，而是使用4000×2248，因为 2248 可以被 8 整除（这是常见的许多视频编解码器中的块大小），并且 2250 可以被 2 整除。

一些柯达相机也使用4000×2256，因为 2256 可以被 16 整除，而 4000/2256 仍然近似于 16/9 到大约 2 个小数位。出于同样的原因，如果以 3:2 拍摄，他们将使用4000×2664，而不是更接近 3:2 的 4000×2667 或 4000×2666。

另一个例子是 848×480（可被 16 整除）或 854×480（可被 4 整除）而不是 853×480

480表示垂直分辨率为480像素，通常水平分辨率为640像素，宽高比为4:3（480×?4?3=640）或水平分辨率为854或更低（848应该用于mod16兼容)像素以获得大约 16:9 的纵横比 (480 × ?16?9 = 853.3)。

https://en.wikipedia.org/wiki/480p

其他决议也是如此。您几乎永远不会发现任何奇怪的图像分辨率。大多数至少可以被 4 - 或更好的 8 整除。 全高清分辨率 1920×1080 的高度不能被 16 整除，因此许多编解码器会将其四舍五入到1920×1088，并带有 8 条虚拟像素线，然后在显示或处理后将其裁剪。但有时它没有被裁剪，所以你可以看到网上有很多1920×1088的视频。有些文件报告为 1080，但实际上是 1088。

您还可以在各种视频解码器的设置中找到将1088 裁剪为 1080的选项。

1080 行视频实际上是用 1920×1088 像素帧编码的，但最后八行在显示之前被丢弃。这是由于 MPEG-2 视频格式的限制，它要求亮度样本（即像素）中的图片高度可以被 16 整除。

https://en.wikipedia.org/wiki/ATSC_standards#MPEG-2

回到你的例子 1920/1200 = 8/5，这并不奇怪，因为它是接近黄金比例的常见 16:10 纵横比。你可以在 1280×800、640×400、2560×1600、1440×900、1680×1050 中找到它……没有人会把它宣传为 16:9，因为它们显然是 16:10

我假设每个像素都是一个完美的正方形。这个假设是错误的吗？

那是错误的。在过去，像素通常不是正方形而是矩形。其他像素排列如六边形确实存在，尽管不是很常见。请参阅为什么像素是方形的？