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px

物理像素与独立像素

px 像素(Pixel),相对长度单位。本来 px 还是很好理解的,但是由于 Retina 屏让 px 变得扑所迷离,也是在移动端 Web 开发的时候不得不跨越的一个坎。我们先了解一下两个概念:

  • 物理像素(实际像素):即小格子,是各个厂家所宣称的屏幕分辨率,比如:2880x1800,Retina 屏所说的像素就是物理实际像素。
  • 独立像素:即大格子,是 JS/CSS 所认为的像素
    • 非 Retina 屏 独立像素 = 物理像素
    • Retina 屏 独立像素 < 物理像素

打开 Chrome 的控制台,切换到移动端设备模式,红色箭头所代表的就是独立像素

dpr

dpr(device pixel ratio) 即像素比,在 CSS 中 px 包括 JS 中比如 window.screen.width 的数值代表的是独立像素(大格子)。window 对象有一个 devicePixelRatio 属性,即像素比(可以理解称是一种像素密度),定义为:

window.devicePixelRatio = 物理像素(小格子) / 独立像素(大格子);

ppi

ppi(pixels per inch) 即像素密度,表示屏幕每英寸有多少个物理像素,是手机厂家宣传的重点之一,通常会直接给出数值。我们也可以通过屏幕像素,和对角线长度估算出来。

tip

屏幕尺寸指屏幕的对角线长度,单位是英寸(inch),1 英寸 = 2.54 厘米。

普通用户比较关心屏幕像素、对角线长度、ppi。屏幕对角线的物理长度,决定了屏幕实际有多大。而屏幕像素,决定了屏幕看起来的细腻程度。相同的物理尺寸上,像素越多,屏幕自然越细腻。屏幕细腻程度可以用 ppi 衡量。

比如 iPhone6 Plus 是 5.5 英寸,分辨率(也就是物理像素)是 1920*1080 像素,那么它的 ppi 为:

ppi = √(19202+10802) / 5.5 ≈ 401ppi

也就是说它每英寸可以显示 440 个物理像素点。

tip

dpi 是 dots per inch, 不论是 dpi 还是 ppi,实际都是一种换算的概念,即将图片承载的信息换算为现实中的图片(即人眼能实际看到的图像)。dpi 和 ppi 的区别在于换算的途径不同,dpi 面向的是打印机,而 ppi 面向的是屏幕。更多请参考:https://www.jianshu.com/p/aaa9fafdbc20

移动端 1px 问题

当我们在写页面的时候设计师会提出这样一个要求:页面不管怎么缩放都可以,但是 1px 的边框必须给我是 1px,不能缩放。我们可能会觉得这个问题很奇怪,心里想大不了直接给 border: 1px 不就行了。可这个时候设计师又会说:我要的是手机上的实际像素 1px!

那这个时候就需要了解到这个知识点:何为 Retina(视网膜)屏幕?啥是设备像素比 dpr(device pixel ratio)?灵魂画师上图说话:

我们可以发现,在同样的大小下,2dpr 的屏幕是普通屏幕像素点的 4 倍,3dpr 的屏幕是普通屏幕像素点的 9 倍。这就是 Retina 屏幕用了都说好的原因(清晰)。而设计师要的实际 1px 的边框就是下面这种情况:

说到这里我们再看一下设计师的问题:“我要的是手机上的实际像素 1px”。如果我们获取到的视觉稿大部分是 iPhone6 的,但我们看到的尺寸一般是双倍大小的。

首先我们要明白为什么设计稿的尺寸会是双倍大小:因为 iPhone6 这种屏幕属于高清屏,也即是 dpr 比较大,所以显示的像素较为清晰。一般手机的 dpr 是 1,iPhone4/5/6 这种高清屏是 2,iPhone6s plus 这种高清屏是 3,可以通过 JS 的 window.devicePixelRatio 获取到当前设备的 dpr,所以 iPhone6 给的视觉稿大小是(375*2)750×1334 了。

双倍大小的设计稿就会造成一个问题:我们测量出设计稿的某一个元素的边框是 1px,因为设计稿是放大 2 倍的,按照 rem 适配的话,最终会在 dpr 为 2 的屏幕上显示 0.5px,也就是按照设计师所说要实现手机上实际像素也是 1px,

  • 一般手机:1px
  • iPhone6: 0.5px

这下我们终于明白设计师要的是啥效果了,那我们怎么解决呢?可以阅读后面 rem 部分。

这个例子,可以在 mac 上的 Chrome,Safari 以及 iPhone 上微信,Chrome,Safari 上分别观察效果,注意不同 dpr 的设备显示效果是不一样的,以 dpr 为 2 的 mac 为例,Chrome 是不支持 0.5px 显示的,Safari 可以。

图:不同像素在 mac 上的表现

tip
  • Safari: ≤0.5px 取最小值 0.5px,其他都是以 0.5px 为一个单位进行截断,所以 0.5-1 之间的也是 0.5px。
  • Chrome: ≤1px 取最小值 1px,其他都是以 1px 为一个单位进行四舍五入。

iPhone 上由于都是用的苹果的 webview 渲染的,故表现得较为一致。

参考资料

  1. HTML - 移动端 meta viewport, by liuxuan
  2. 十分钟快速理解 DPI 和 PPI,不再傻傻分不清!, by 卡米雷特