字型大小、像素、解析度與視角計算

02-28

當我們使用非文字刺激材料時，譬如面孔圖片，測量視角的方法很簡單，在屏幕上量一下圖片的長寬以及眼睛距離屏幕的距離。以高度為例，參考上圖，用高度H的二分之一除以距離D，然後算出反正切數值乘以2就是角度，這個用π為單位，再轉換成角度(180*剛求出的數值/π)即可，就是我們所說的視角大小，多少度。

如果不方便測量圖片的大小，或者覺得測量不夠精確，或者在實驗前就要精準的將圖片的角度調整為實驗所需求的視角。這時候如果知道屏幕的長寬以及解析度，以及圖片在屏幕上所佔的像素數，也可以計算出來，原理同上。有個問題，可能會讓新手有些迷糊，那就是像素數與視角大小有關係嗎？我們接下來以漢字大小為例，闡述這個問題。

使用文字材料時，經常需要選擇字型大小大小，這個字型大小大小所用的單位是pt磅，這是一個物理單位，表示1/72英寸。而我們所說的像素px，則是一個虛擬或者相對的單位，它依賴於DPI，即每英寸多少像素數。

例如，顯示器解析度可以自己設定，你的顯示器是1920 x 1080的解析度，最佳的解析度。顯示器為24寸，也就是長寬為531.5mm/299mm，換算成英寸即是20.9251969寸/11.7716535寸，分別用長寬解析度除以長寬，你會發現結果是一樣的，1920/20.9251969 = 1080/1.7716535 = 91.755409 pixel/inch。表示，每英寸可以顯示92個左右pixel。

我們理解一下DPI，當顯示器解析度調低為1024x768，這時候每英寸的pixel數量減少。所以，你會看到模糊的畫質，甚至能看到圖片中每一個pixel所代表的小方塊。然而，在不同解析度下，如果你的字型大小是一樣的，它的物理尺寸是固定的，譬如20號字體，也就是20/72英寸的大小。當顯示器解析度調低時，它還是這麼大。只不過調低解析度時，DPI降低，同樣大小的漢字所包含的像素數減少，譬如原來是25個pixel，可能降低解析度後編程20個pixel。

在文獻中，當你看到作者所用的字型大小大小，然後又有到屏幕的距離信息，基本上這個漢字的視角也就依據上述公式算出來了。或者另一種方式，當你知道顯示器的尺寸，又知道像素數，以及到屏幕的距離，即使不給出漢字的pt值，也可以計算出漢字的物理尺寸，即字型大小的大小，以及視角的多少。

科學文章是為科學家交流信息，所以，為了方便研究者更好的理解，我們在呈現材料時，一般報告詳細信息，即屏幕尺寸，解析度，字型大小，眼睛到屏幕距離，每個漢字所佔視角等信息。