Размер экрана, размер изображения экрана и разрешение экрана

Графический интерфейс пользователя (GUI - Graphical user interface) является лицом приложения. Поэтому очень важно разобраться со способами, которыми в Android формируется и управляется GUI.
Для начала разберемся с базовыми понятиями такими как размер экрана, размер изображения экрана и разрешение экрана.

РАЗМЕР ЭКРАНА

---

Экран любого смартфона имеет физические размеры, такие как ширина и высота. Одним из таких размеров является размер экрана по диагонали. Обычно он обозначается в дюймах (inches). Именно этот размер указывается в характеристике размера экрана телефона или если точнее сказать в размера его диагонали.

Размер экрана – это размер экрана по диагонали в дюймах (inches).

Точнее сказать, это конечно размер экрана по диагонали. Но так как обычно именно этот размер всегда указывается в технических характеристиках устройств, то обычно под ним и понимается размер экрана.
Величина диагонали в дюймах используется не только для указания размера экрана телефонов, а так же телевизоров и мониторов. Но нас в данном случае интересуют смартфоны.
Размеры экранов смартфонов бывают разные от 3.5 дюйма до 6 дюймов. Обычно размер в дюймах обозначается двойной кавычкой после цифры, например: 3.5”, 3.7” и т.д.
Размер экрана, это одна из величин которая используется для вычисления разрешения экрана.




РАЗМЕР ИЗОБРАЖЕНИЯ ЭКРАНА 

---

Очень часто этот параметр экрана путают с разрешением экрана. Что такое разрешение экрана мы поговорим чуть ниже. А сейчас о размере изображения.
Экран состоит из пикселей, которые могут менять свой цвет. Изображения на экране формируется множеством этих пикселей, которые иногда называют точками, что и приводит к путанице в названиях и как следствие в понимании.

Размер изображения экрана – это количество пикселей по ширине и высоте экрана.

Следует заметить что при одном размере экрана (то есть размере его диагонали), количество пикселей по ширине и высоте у разных производителей смартфонов может быть разное. Это как раз то, что формирует качество изображения. Наверное вы могли заметить или помните что на простых сотовых телефонах или дешевых смартфонах можно даже невооруженным глазом увидеть физические пиксели.

Вот мы плавно и подошли к пониманию того, что такое разрешение экрана. Об этом в следующем разделе.

Размер изображения экрана указывается двумя цифрами, первая указывает величину в пикселях по ширине, вторая - по высоте. Например: 480x800, 640x960 и т.д.


РАЗРЕШЕНИЕ ЭКРАНА

---

Это по существу главный параметр, который определяет качество изображения на экране. Как мы уже говорили, изображение на экране формируется пикселями. И совершенно понятно, что чем больше пикселей расположено на единице площади экрана, тем будет четче изображение. Это хорошо видно на примере рисунка слева. Чем большее количество пикселей формирует изображение на единице площади экрана, тем оно лучше.


Разрешение экрана – это количество пикселей на дюйм (PPI - pixels per inch).

Здесь все логично. Размер экрана измеряется в дюймах, размер изображения – в пикселях.
Чем больше пикселей умещается в одном дюйме, тем меньше размер одного пикселя, тем меньше пиксели различимы невооруженным взглядом и тем чётче изображение, которые вы видите на экране.
Опять же надо заметить, что PPI это количество пикселей умещающихся в ряд на одном дюйме. Иногда думают что PPI – это то количество пикселей на квадратный дюйм, но это не так. Для пикселей на квадратный дюйм используется понятие Pixels Per Square Inch. Чтобы стало более понятно как соотносятся эти две величины посмотрите табличку ниже:

Pixel Density (Pixels Per Inch/PPI)	Pixels Per Square Inch
1ppi	1
2ppi	4 (double ppi = quadruple pixel count)
4ppi	16
8ppi	64
218ppi (Galaxy S II)	47524
306ppi (Galaxy S III)	93636
326ppi (iPhone 5 Retina Display)	106276
441ppi (Galaxy S4)	194481
468ppi (HTC One)	219024

Поясним это следующим примером. И сразу же напомню что пиксель – это квадратик. Предположим что у нас есть экран с ФИЗИЧЕСКИМ размером в один дюйм в ширину и один дюйм в высоту. И дальше предположим что сперва у нас этот этот экран может отображать только один пиксел, размер которого тоже равен один на один дюйм. То есть плотность пикселей PPI на нашем гипотетическом экране равна 1PPI. Далее, совершив нечеловеческий технологический прыжок, мы смогли на один дюйм уложить два пикселя! То есть увеличил плотность до 2PPI. Это означает, что теперь наш экран физическим размером один на один дюйм может отображать ЧЕТЫРЕ пикселя, при плотности 2PPI. Прогресс не стоит на месте и мы опять увеличили плотность до 4PPI, то есть в один дюйм мы можем уже уложить четыре пикселя. Это означает что наш монитор физическим размером один на один дюйм уже может отображать 16 пикселей. Ну и дальше, о чудо, 8PPI. И наш монитор с физическим размером один на один дюйм уже может отобразить 64 пикселя!

Чтобы вычислить количество пикселей приходящихся на дюйм вспоминаем школу – квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов (пифагоровы штаны во все стороны равны).
Кому лень вспоминать, вот ссылка на PPI калькулятор в интернет. Правда на сколько долго эта ссылка проживет я не знаю. Или ссылка на формулы PPI расчета в википедии. Эта я думаю проживет подольше.
Приведу формулы расчета здесь тоже:
1. Рассчитать диагональное разрешение в пикселях с использованием теоремы Пифагора:

2. Вычислить PPI:


Например, возьмем реальный телефон HTC Desire S и рассчитаем для него PPI.

Характеристики экрана HTC Desire S:
Размер экрана = 3.7”
Ширина экрана = 480px
Высота экрана = 800px
Воспользовавшись приведенными формулами получаем PPI = 252

Напоследок классическое определение того, что такое разрешение.

Разрешение — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины).

И так с основными понятиями мы определились. Теперь немножко практики из реального мира, чтобы закрепить теоретический материал.

Стоит заметить что при одном размере экрана, размер изображения у разных телефонов может быть разный и как следствие разный PPI, то есть разное качество экрана. Возьмем, например iPhone 4 и HTC Desire 200 и сравним их характеристики.

	iPhone 4	HTC Desire 200
Размер экрана	3.5”	3.5”
Размер изображения	640x960	320x480
PPI	329	165

Как говорится результат на лицо. Только не кидайте в меня камнями! Я не  рекламирую iPhone! Это просто пример.


И чтобы еще стало понятней как PPI влияет на качество изображения вот небольшой примерчик: