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宽屏幕为何一统江湖:16:9的中庸之道

为什么电视屏幕是4:3,16:9?什么是宽屏?宽屏和普通屏幕相比有哪些好处?人们为什么青睐宽屏?

賴以威 发表于  2014-03-13 10:16

图片来源网络。

史前时代,人们最常看到的东西是洞穴岩壁。中古时代,人们最常看到的东西依照工作而定:农夫是翠绿的稻田,铁匠是发红的钢铁,官员则是钞票。现代,人们每天最常看到的都是屏幕,各式各样的屏幕,计算机屏幕、手机屏幕、捷运站的数字广告屏幕。除了官员可能还是看到钞票。

从4:3演进成16:9

如今主流的屏幕比例是16:9。根据数据显示,人类眼睛向上与向下的视角各是60度与75度,水平向外的视角则高达95度。因此屏幕才进化成符合视觉的宽屏幕设计。此外,重要的信息大多在同个水平面,比起上下左右等比例加大,增加左右宽度,更能有效率地提升单位面积的信息量。

不过,关于宽屏幕的由来,还有另一种比较偏阴谋论的说法。所谓的屏幕尺寸是指屏幕的对角线长度。要计算4:3的21寸屏幕面积,可以假设三边边长各是4x、3x,刚好是学校课本里最受欢迎的(3,4,5)直角三角形,对角线即是5x=21寸,x=4.2寸,可求得面积12x2=211.7平方英寸。用一样的方式可以求得16:9的21寸屏幕面积是188.4平方英寸。同样标示21寸的屏幕,却因为换了个比例,顿时少了11%的面积!

如果是某些特定媒体报导,可能会出现“面板厂商借变更长宽比例偷工减料”这样的标题。要是三立八点档(台湾电视剧黄金档)则可能是以下的台词:

“呜,你怎么可以这样欺骗我,你说这样更符合人的视角范围,景象可以更自然呈现。说得这么好听,结果你竟然背地里偷工减料,阿哩机咧谋良心的。”

从4:3变成16:9究竟是视觉考虑还是成本考虑,亦或两者皆是,两者皆非,我们无法从中得知。但可以确定的是,如今4:3已经消失,16:9的宽屏幕尺寸即将一统江湖。

屏幕比例大战

宽屏幕很合理,但如果各种“比例”有知觉,他们一定忿忿不平,毕竟在比例的国度里,有更多知名的前辈,好比希腊建筑最爱的1.618黄金比例,伊斯兰建筑最常用的2.414白银比例。怎么说都轮不到16:9这个趋近1.78:1的怪比例登场。

这一切,都要从屏幕比例的大战说起。

1930年初,好莱坞拍摄电影时采用了伟大发明家爱迪生团队所制定的4:3比例,我们并不知道他当初为何使用这个比例,或许是技术上,或许是爱迪生的数学课本里也有很多(3,4,5)正三角形,让他爱上这个比例。

4:3比例问世后,不管是家里的电视,或电影院的大屏幕都采用这个比例。然而,电影院的老板发现他们必须提供一些特别的体验,才能让观众付钱进戏院。他们将脑筋动到宽屏幕上,推出各式各样的宽屏幕比例,带给观众不同于电视的视觉飨宴,其中最成功的比例是2.35:1。于是,很长一段时间这4:3与2.35:1并存,各自有各自的一片发展空间。

直到我们生活中又多了计算机,电视里多了专门拨放电影的有线电影台,问题开始浮出水面。如果各位跟我差不多年纪,应该会有印象,小时候转到影片台,偶尔会看到那种让你以为屏幕坏掉,上下两大片黑色,只有中间小小一块有画面,那就是用4:3电视看2.35:1比例电影的下场。

这时,16:9的屏幕跃上了屏幕比例的舞台,因为它能最有效率地显示4:3与2.35:1这两种不同比例的影片。用数学术语来说就是:16:9能包含等面积的4:32.35:1的两个长方形下,最小长方形的长宽比。

以下图为例,能包住8公分x6公分(4:3)与10.6公分x4.5公分(2.35:1)这两个等面积长方形的长方形,他的长宽比是10.6/6=1.76,刚好趋近于16:9。

制图/赖以威

用更严谨的数学证明。假设4:3长方形的长为1.33x、宽为x;假设2.35:1长方形的长是2.35y、宽是y。因为面积相等,可以得到等式1.33x2=2.35y2,化简可得x/y=根号(2.35/1.33)。

如此一来,能包住4:3长方形与2.35:1长方形的最小长方形,它的长是2.35y,宽是x(因为x>y),可求得长宽比2.35y/x=2.35x根号(1.33/2.35)=根号(1.33x2.35)=1.77,近似16:9。根号(ab)是几何平均数,对这名称有点模糊的人可以想想高中考试会出现的算数-几何不等式:算术平均数大于等于几何平均数。就是这个几何平均数。

我们可以验证看看是否16:9真的可以有效地降低屏幕的浪费。使用16:9的屏幕看2.35:1的影片时,浪费的黑色部分与屏幕的比例是(屏幕面积-影片面积)/(屏幕面积),化简后可得是1-y/x=24.8%。但要是用4:3的屏幕来看2.35:1的影片,这时候因为要让两边的长度相等,我们得到2.35y=1.33x的等式,化简后可得y/x比值为1.33/2.35,浪费的面积是上下两条,有高达1-y/x=43.4%的屏幕比例都是黑的。

反过来,要是用16:9屏幕看4:3影片,浪费的部分是1-1.33/2.35x根号(x/y)=24.8%,和看2.35:1的影片时一样。如果是用2.35:1屏幕看4:3影片,因为得让宽相等x=y,浪费的面积是左右两条,浪费比例高达1-1.33/2.35=43.4%。刚好和用4:3屏幕看2.35:1影片相同。

原本是4:3与2.35:1的屏幕比例战争,最后却不是由其中一方获胜,而是一开始默默无名的16:9统一了屏幕比例。这则故事告诉我们,成功的关键,有时不在于谁最优秀、谁先发制人,而在于谁最懂得兼容并蓄,让每个人都有发挥的机会,就能把握住时机,趁势而起。

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参考资料

  1. 宽屏演进史

热门评论

  • 2014-03-13 12:40 Cami7

    个人比较偏爱16:10,对16:9一直不是太喜欢,买笔记本包括台式机的显示器一直都是挑16:10的。另外对4:3的正屏依旧比较喜欢,因为要画图的原因。
    不过不否认16:9确实会省材料,同样一块屏会多切好多块,说的好听叫节省资源,不好听就叫减料。

    来自果壳网移动版
    [55] 评论
  • 2014-03-13 10:33 Dr.smile

    一定是因为谐音“要69”的关系。

    [47] 评论
  • 2014-03-13 12:27 eggcar 古典吉他控,通信工程专业

    宽屏看文献超级不爽…

    [30] 评论

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全部评论(205)
  • 1楼
    2014-03-13 10:33 Dr.smile

    一定是因为谐音“要69”的关系。

    [47] 评论
  • 2楼
    2014-03-13 10:52 闲的无聊

    16:10也很多吧,难道只有我习惯1400*900……

    来自果壳精选

    [5] 评论
  • 3楼
    2014-03-13 10:53 闲的无聊

    上面打错,是1440

    来自果壳精选

    [1] 评论
  • 4楼
    2014-03-13 11:02 Wei_Hao
    引用@闲的无聊 的话:16:10也很多吧,难道只有我习惯1400*900……来自

    16:10是为了留一点给系统栏什么的吧……现在大部分是16:9了啊

    [1] 评论
  • 5楼
    2014-03-13 11:27 wuou 果壳网副主编

    这则故事告诉我们,成功的关键,有时不在于谁最优秀、谁先发制人,而在于谁最懂得兼容并蓄,让每个人都有发挥的机会,就能把握住时机,趁势而起。
    惆怅的国中学生出家之后,大和尚和徒弟们的伞找到了,@赖以威,作者变成了鸡汤成功学风格……

    [8] 评论
  • 6楼
    2014-03-13 12:25 苏子与
    引用文章内容:直到我们生活中又多了计算机,电视里多了专门拨放电影的有线电影台

    播放写错了咧~
    对于电脑来说,我觉得宽屏的在需要同时处理两个窗口时会比较方便~

    [1] 评论
  • 7楼
    2014-03-13 12:27 eggcar 古典吉他控,通信工程专业

    宽屏看文献超级不爽…

    [30] 评论
  • 8楼
    2014-03-13 12:29 we_cry 空间信息与数字技术专业

    Nokia Lumia 520, 15:9 飘过。。。

    [0] 评论
  • 9楼
    2014-03-13 12:32 飞着来的

    厂商无良啊,以后慢慢会变成n:1吧?23333333

    [0] 评论
  • 10楼
    2014-03-13 12:40 Cami7

    个人比较偏爱16:10,对16:9一直不是太喜欢,买笔记本包括台式机的显示器一直都是挑16:10的。另外对4:3的正屏依旧比较喜欢,因为要画图的原因。
    不过不否认16:9确实会省材料,同样一块屏会多切好多块,说的好听叫节省资源,不好听就叫减料。

    来自果壳网移动版
    [55] 评论
  • 11楼
    2014-03-13 12:55 平凡人2014
    引用@Cami7 的话:人比较偏爱16:10,对16:9一直不是太喜欢,买笔记本包括台式机的显示器一直都是挑16:10的。另外对4:3的正屏依旧比较喜欢,因为要画图的原因。不过不否认16:9确实会省材料,同样一块屏会多切...


    +1,也喜欢16:10的显示器,用的是飞利浦的22寸,1680*1050。更接近黄金分割的比例。

    16:9太矮了,看文档,看网页不舒服。

    但是据说16:9要比16:10更容易通过切割来降低成本,厂家划算。因此才被流行了。

    [2] 评论
  • 12楼
    2014-03-13 12:56 mikelan

    (3,4,5)正三角形
    呵呵。

    [3] 评论
  • 13楼
    2014-03-13 13:12 Systern32

    官员眼中的则是钞票……好黑的样子

    [2] 评论
  • 14楼
    2014-03-13 13:19 AI油泳的鹰 勘查技术与工程专业,编程爱好者
    阿哩机咧谋良心的

    2333333333333

    [0] 评论
  • 15楼
    2014-03-13 13:28 过路的马甲


    mpb是16:10的,加上适当的装饰, 看着还不错.

    看lenovo的屏幕, 上下边条太宽, 不成比例, 看着太丑. 即便商用机不是选美, 但也不是选丑

    另, 16:9看电影是不错. 可是笔记本/电脑就是用来看电影的? NND, 看文章的时候, 9:16倒是不错的选择.

    若是没记错的话, 一开始大力推广16:9的就是台湾的华硕或宏基

    [0] 评论
  • 16楼
    2014-03-13 13:29 霜焰

    最后结论就和官方某些结论一样,用假大空的话掩盖最庸俗的根本。

    什么兼容并蓄,什么握住时机,都是假的,其实就是省了材料便宜而已。 不知道LZ多大,如果年纪不是很小,那么应该记得以前宽屏刚出来的时候,价格明显低于普屏,这是宽屏流行的唯一原因。

    [10] 评论
  • 17楼
    2014-03-13 13:33 索拉

    16:10的魅手机默默的飘过。。。

    [4] 评论
  • 18楼
    2014-03-13 13:36 红柳烤肉要大串

    ......记得当初在哪看过为啥屏幕设计比例那么多的问题..在哪呢...

    [0] 评论
  • 19楼
    2014-03-13 13:46 樗里奕

    16:10 !!! 就因為這個對mbpr之外的本子都不感興趣了


    ...

    [0] 评论
  • 20楼
    2014-03-13 13:56 shychforever

    电影屏幕比例好像还有胶片和镜头的成像原因,不只是电影院老板的原因。

    [2] 评论
  • 21楼
    2014-03-13 13:57 风中凌乱的F
    引用@Cami7 的话:人比较偏爱16:10,对16:9一直不是太喜欢,买笔记本包括台式机的显示器一直都是挑16:10的。另外对4:3的正屏依旧比较喜欢,因为要画图的原因。不过不否认16:9确实会省材料,同样一块屏会多切...


    对,16:10 才是最完美的。。。

    [0] 评论
  • 22楼
    2014-03-13 13:58 老姜_50044

    http://tieba.baidu.com/p/2400283453?pid=34183110828&cid=#34183110828

    大家可以看看这个。
    关于16:9,我还是倾向于阴谋论。
    外星人的眼睛分得比较开,所以它们不允许人类制造“方”一点的显示屏,只能制造“扁”一点的。

    另外,有意思的是,显示器、平板电脑、手机,都有不同的比例供消费者选择。
    但是笔记本电脑,却只有6:9的比例。
    我在百度贴吧里讨论了各种可能,都没有完美的答案。
    唯一的可能就是阴谋论。
    外星人,或者是某个统治世界的神秘组织的个人喜好。

    并且,乔布斯的死,也是因为他不按着那个神秘组织的要求,固执地生产16:10的笔记本,所以该组织就暗杀了他。
    谷歌后来也出了一款3:2的笔记本,不过不久就宣布停产。估计是受到了威胁。

    我曾经给INTEL,微软,联想等公司写过信,询问为什么全世界都只有16:9的笔记本,而没有其他比例,
    但是都没有收到回复。

    事实上,在办公领域,16:9是非常不好用的,尤其是平面设计与电子表格,1366*768的低分带鱼屏完全没法使用。
    但是为什么全世界的电脑厂商都只生产这种反人类的产品呢?

    没有任何理由。
    我想了三年也没想明白。
    除了阴谋论,没有其他任何理由。

    [13] 评论
  • 23楼
    2014-03-13 14:00 老姜_50044
    引用@老姜_50044 的话:大家可以看看这个。关于16:9,我还是倾向于阴谋论。外星人的眼睛分得比较开,所以它们不允许人类制造“方”一点的显示屏,只能制造“扁”一点的。另外,有意思的是,显示器、平板电脑、手机,都有不...

    更正。
    6:9为16:9

    [0] 评论
  • 24楼
    2014-03-13 14:03 老姜_50044

    市场选择,厂商限制,黄金分割,视觉习惯,成本限制,电影与游戏内容限制,………………
    种种说法,
    没有一种说法能够完美解释为什么16:9会一统江湖,
    为什么没有其他比例的笔记本电脑。

    [0] 评论
  • 25楼
    2014-03-13 14:09 老姜_50044

    正常的市场行为,一定是百花齐放的。
    但是笔记本电脑市场,却只有16:9.这太奇怪了。
    完全不符合市场规律。

    [0] 评论
  • 26楼
    2014-03-13 14:13 airborne113


    3:2是王道啊!那么多年的135胶片的规格啊!徕卡搞的啊!

    [0] 评论
  • 27楼
    2014-03-13 14:51 苏醣

    因为电视屏幕和电影屏幕变扁了,所以长得又圆又短的人在屏幕上看起来就越发又圆又短了。

    这是世界对胖子深深的恶意。

    [4] 评论
  • 28楼
    2014-03-13 14:51 jlei5
    引用@平凡人2014 的话:+1,也喜欢16:10的显示器,用的是飞利浦的22寸,1680*1050。更接近黄金分割的比例。16:9太矮了,看文档,看网页不舒服。但是据说16:9要比16:10更容易通过切割来降低成本...

    严重同意,16比10才是最佳比例,16比9是厂商用来节约材料的手段。

    [3] 评论
  • 29楼
    2014-03-13 14:59 梦告

    文章本身不说什么~~~怎么看着评论越来越不靠谱了!

    最主要的原因还是成本和市场的考量结果~
    早前的显示器是显像管,原始显像结构就是圆形,做成现象设备自然选择偏向正方形的更容易达到工业设计要求,液晶等离子崛起后,就不存在这样的矛盾,单位面板能切割出更多的产品才是最重要的~~~

    还阴谋论~~~~无语啊~~

    [8] 评论
  • 30楼
    2014-03-13 15:13 就爱给熊喂吃的

    MacBook表示不高兴,我的dock太宽了嘛?怎么都是16:10…

    来自果壳精选

    [0] 评论

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賴以威
賴以威 电子工程博士

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