手機、電視的分辨率越來越高，人類的眼睛需要嗎？
你或許聽說過“視錯覺”實驗：兩個一樣大的小球，看起來卻一大一小；明明靜止的圖像，看起來卻在在動。這些現象都在證明，想騙過眼睛和大腦，還挺簡單的。
但在“分辨率”這件事上，想糊弄人眼，恐怕就沒那麼容易了。
作爲人眼最敏銳的視覺參數之一，分辨率一直都是科技公司關注的焦點。2010年，喬布斯在蘋果發佈會上發佈了搭載 “視網膜屏”（Retina Display）的iPhone 4，宣稱其像素密度之高，已超出人眼識別極限。但這場發佈會並沒有終結“分辨率比賽”。十幾年後的今天，從手機到平板，從電腦到電視，數碼設備的分辨率依然在不斷被刷新。
而最近的一項研究發現：在分辨率這條賽道上，手機廠商可以接着“卷”，但電視廠商或許可以準備躺平了。
326ppi的視網膜屏，拿近點再看看呢？
當年的iPhone 4，搭載的是一塊326ppi的屏幕，也就是每英寸包含326個像素點。蘋果之所以有勇氣稱其爲“視網膜屏”，是因爲人眼能夠識別的極限像素密度爲300ppi，而326ppi顯然超過了這一數值。
但這有一個前提，喬布斯在發佈會上也提到了這一點：你需要把屏幕拿到距離眼睛10到12英寸（約25～30釐米）遠的地方。
這是因爲當距離變化時，這一極限數字會隨之發生變化。你把手機貼在眼前看和拿遠看，對清晰度的感受完全不同。距離拉近，人眼的極限分辨率會提高。比如當你使用“老人地鐵手機.jpg”方式近距離觀看手機屏幕時，原本清晰無比的屏幕，可能就不再那麼“無瑕”了。
真正決定人眼 “能不能看清” 的核心指標，是ppd——人眼每看到1度視角範圍內，能分辨的像素數量。簡單點講，就是把距離也納入了考量。
過去廣泛使用的視覺標準認爲，人眼的極限分辨率爲60ppd，這也是“視網膜屏”300ppi的理論基礎。
iPhone 4在12英尺距離下達到了69.4ppd，超過60ppd｜phrogz.net
但根據劍橋大學與Meta團隊發表在《自然·通訊》上的這項新研究，人眼的分辨能力遠不止於此。
人眼極限，遠不止60ppd
研究人員邀請了18位視力正常的受試者，在黑白、紅-綠、黃-紫三種色彩模式下測量了他們的視覺分辨率。實驗採用一套研究者自行設計的、可前後滑動的 4K 顯示裝置，屏幕上會出現一些細微的圖案，通過調整屏幕與觀察者的距離，可以實現ppd數值的改變。
實驗裝置丨參考資料1
你可能會問：既然要改分辨率，爲什麼不直接在顯示器裏調整圖像？這是因爲僅僅依靠調整圖像，無法完美地實現分辨率的連續變化。直接調整顯示器中圖像的分辨率，用的方法類似於“縮放”：比如將1000x1000像素的圖像調整成500x500像素，只需要去掉一半的像素。但如果想調整成700x700的圖像，就需要對圖像進行重新計算處理，這個處理的過程會讓圖像出現失真。而使用物理軌道，可在不改變圖像本身的前提下，連續、無縫地調整視角內像素的數量，這正是這套裝置的優勢所在。
實驗結果發現，人眼中心凹（注視中心）的黑白圖案分辨率極限高達94ppd，紅綠圖案達到89ppd，而黃紫圖案達到53ppd。除了黃紫圖案的分辨率，其他兩項實驗的數值都超出了以往認知的視覺分辨率極限。
但這一結果並不意味着“所有顯示屏都得繼續卷分辨率”。通過計算研究進一步指出，不同設備對分辨率的需求並不相同，與實際觀測距離有關。
比如對於電視來說，8K真的有點沒必要了。觀看8K電視時，只有在距離屏幕小於等於1.3倍屏幕高度的時候，纔有一定的視覺效果優勢。以55英寸8K電視爲例，只有在觀看距離小於等於0.8米時，才能感知到8K帶來的清晰度優勢。但如果你真的這樣看電視，可能沒一會兒家長就會來蛐蛐你了。
不同設備對分辨率的需求並不相同，與實際觀測距離有關丨圖蟲創意
但對於手機和平板來說，由於使用時距離眼睛更近，想要達到視覺極限，還是有一段路要走的。比如研究者指出，以2024年發佈的13 英寸iPad Pro爲例，在35釐米（最短舒適觀看距離）處使用時，其有效分辨率爲65ppd，距離人眼極限仍有差距。
當然，這樣說可能有點太“嚴格”了，畢竟越接近人眼的分辨率極限，提升的效果在觀感上就越有限。不過，隨着VR、AR設備的不斷髮展，屏幕正在離人眼越來越近，這類屏幕的分辨率還是有很大的提升空間。
比如讓人驚豔的Vision Pro的像素密度達到了3386ppi，但在實際使用距離下，其有效分辨率只有34ppd，遠低於人眼極限。
其實相比於接着卷像素，論文還給出了另外的方向。
能“糊弄”，還是“糊弄”一下
有時候買盒裝的草莓，會遇到一些坑：表面一層又大又紅，拿開之後下面都是小草莓。而對於提升分辨率而言，也可以用這個邏輯：眼睛看不清楚的地方，糊弄糊弄得了。
人眼的分辨率不是均勻的。中心凹（注視區）分辨率最敏銳，一旦偏離中心，分辨率會急劇下降。在中心凹視覺和10°偏心率之間，黑白模式分辨率極限下降了2.3倍，而紅綠色模式下降了4.9倍，黃紫色模式下降了4.8倍。
這意味着，屏幕中心可以保留高分辨率，而邊緣區域適當“降質”，人眼也難以察覺。因此，電子設備可以參考不同色彩的數據變化，採用 “偏心渲染” 技術：保持屏幕中心的高分辨率，適量降低周邊區域分辨率，從而減少處理器負載和帶寬消耗。
從2010年iPhone 4的視網膜屏，到如今的8K電視，數碼產品的像素競賽並沒有結束的意思。不過廠商卷廠商的，對於消費者來說，我們在選購設備時也不必迷信 “越高越好”。結合自己的使用場景，選擇適合的分辨率就好。
畢竟，買完顯示器還得考慮是不是得充視頻網站的SVIP、鉑金會員、超級會員……（要不然還是自己搭NAS看杜比吧。）
參考文獻
[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
編輯：黎小球
封面圖來源：圖蟲創意
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