<think>我们正在解决如何在PsychoPy中确保刺激图片在不同分辨率下保持宽高比正常显示的问题。结合之前的讨论(高DPI显示器缩放问题)和当前需求,我们需要处理两个关键点:1)适应不同屏幕分辨率,2)保持图片宽高比不变。
解决方案思路:
1. 使用合适的单位系统:推荐使用'pix'(像素)单位,但需要根据屏幕分辨率动态调整。
2. 计算目标尺寸时保持宽高比:根据原始图片宽高比和屏幕尺寸,计算合适的显示尺寸。
3. 考虑DPI缩放因子:在高DPI屏幕上,需要获取系统缩放因子并调整。
步骤:
步骤1:设置窗口时获取屏幕实际分辨率和缩放因子(参考之前的高DPI处理)
步骤2:加载图片时获取原始尺寸(以像素为单位)
步骤3:根据显示区域和原始宽高比计算目标尺寸,确保不变形
步骤4:创建ImageStim时使用计算后的尺寸
具体代码实现:
1. 获取屏幕缩放因子(以Windows为例,其他系统类似)
```python
import ctypes
try:
# 设置每监视器DPI感知
ctypes.windll.shcore.SetProcessDpiAwareness(2)
except:
ctypes.windll.user32.SetProcessDPIAware()
def get_screen_scale_factor():
try:
user32 = ctypes.windll.user32
hdc = user32.GetDC(0)
LOGPIXELSX = 88
scaling = ctypes.windll.gdi32.GetDeviceCaps(hdc, LOGPIXELSX) / 96.0
user32.ReleaseDC(0, hdc)
return scaling
except:
return 1.0
scale_factor = get_screen_scale_factor()
```
2. 创建窗口,注意使用实际分辨率
```python
from psychopy import visual, core
# 假设我们使用全屏,实际分辨率会考虑缩放因子
win = visual.Window(fullscr=True, units='pix', winType='pyglet', screen=0, colorSpace='rgb')
# 获取窗口的逻辑分辨率(物理分辨率除以缩放因子)
logical_width = win.size[0] / scale_factor
logical_height = win.size[1] / scale_factor
```
3. 加载图片并保持宽高比
```python
# 假设图片路径
image_path = 'example.jpg'
# 使用PIL获取原始图片尺寸(也可以使用psychopy的ImageStim,但这里为了提前计算)
from PIL import Image
img = Image.open(image_path)
orig_width, orig_height = img.size # 原始宽高(像素)
img_ratio = orig_width / orig_height # 宽高比
# 设定显示区域(例如占屏幕宽度的80%),同时保持宽高比
target_width = logical_width * 0.8 # 目标宽度(逻辑像素)
target_height = target_width / img_ratio # 根据宽高比计算高度
# 如果计算出的高度超过屏幕的80%,则按高度缩放
if target_height > logical_height * 0.8:
target_height = logical_height * 0.8
target_width = target_height * img_ratio
# 注意:由于我们的窗口单位是'pix',但实际窗口尺寸是物理像素,而我们的目标尺寸是逻辑像素,所以需要转换为物理像素
# 因为ImageStim使用的是窗口的像素单位(物理像素),所以我们需要将目标尺寸乘以缩放因子
physical_width = target_width * scale_factor
physical_height = target_height * scale_factor
# 创建图片刺激
image_stim = visual.ImageStim(
win,
image=image_path,
size=(physical_width, physical_height), # 这里使用物理像素尺寸
units='pix' # 单位设置为像素
)
```
4. 显示图片
```python
image_stim.draw()
win.flip()
core.wait(2)
win.close()
```
关键点说明:
- 单位系统:这里使用'pix'单位,但注意我们通过缩放因子将逻辑尺寸转换为了物理尺寸,这样在高DPI屏幕上就不会变小。
- 宽高比保持:通过原始图片宽高比动态计算显示尺寸,确保图片不变形。
- 缩放因子处理:我们首先获取系统缩放因子,然后将逻辑尺寸(我们计算的目标尺寸)转换为物理尺寸(乘以缩放因子)供PsychoPy使用。
另一种简化方法:使用'norm'单位(归一化单位)并保持宽高比
如果不想处理缩放因子,也可以考虑使用归一化单位,但要注意归一化单位是基于窗口高度(-1到1,宽度会按宽高比调整)的。这种方法可以自动适应窗口尺寸,但需要手动保持宽高比。
示例(使用归一化单位):
```python
# 创建窗口时设置单位
win = visual.Window(fullscr=True, units='norm', winType='pyglet', screen=0, colorSpace='rgb')
# 计算归一化单位下的尺寸(保持宽高比)
# 假设我们想要图片宽度为1.6(归一化单位,因为归一化单位中高度为2,宽度为2*宽高比,所以宽度范围是[-aspect, aspect])
# 首先获取窗口宽高比
aspect_ratio = win.size[0] / win.size[1] # 窗口宽高比
# 目标宽度(归一化单位)设为1.6(注意:归一化单位中,高度为2,宽度为2*aspect_ratio)
target_width_norm = 1.6 # 占窗口宽度的比例(1.6/(2*aspect_ratio))
# 计算高度(归一化单位)要保持宽高比,则高度=目标宽度/图片宽高比
target_height_norm = target_width_norm / img_ratio
# 但是注意,归一化单位中,高度的范围是-1到1(总高度为2),宽度的范围是-aspect_ratio到aspect_ratio(总宽度为2*aspect_ratio)
# 因此,我们也可以将目标尺寸表示为窗口尺寸的比例。
# 创建图片刺激
image_stim = visual.ImageStim(
win,
image=image_path,
size=(target_width_norm, target_height_norm), # 归一化单位
units='norm' # 单位设置为归一化
)
```
归一化单位的优点:自动适应窗口大小,无需考虑物理分辨率和DPI缩放。缺点:在不同宽高比的屏幕上,相同的归一化尺寸可能看起来不同(因为窗口宽高比不同)。
建议:如果实验需要在多种分辨率和屏幕宽高比的设备上运行,推荐使用像素单位并配合缩放因子处理,这样控制更精确。
相关问题:
1. 在PsychoPy中如何同时适应高DPI和不同分辨率?
2. 使用归一化单位(units='norm')时如何精确控制刺激物大小?
3. 如何确保图片在不同宽高比的屏幕上居中显示?
4. PsychoPy中处理视频刺激的高DPI缩放有哪些注意事项?
5. 多显示器环境下如何指定显示器并保持刺激物显示比例?
注意:以上代码示例需要根据实际运行环境进行调整,特别是在非Windows系统上获取缩放因子的方法不同。</think>### 在PsychoPy中确保刺激图片在不同分辨率下正常显示的方法
要解决刺激图片在不同分辨率下保持宽高比正常显示的问题,需要结合单位系统选择、动态尺寸计算和DPI适配策略。以下是完整解决方案:
#### 1. **选择正确的单位系统** [^1]
```python
from psychopy import visual
win = visual.Window(
units='pix', # 推荐使用像素单位确保精确控制
fullscr=True,
screen=0
)
```
- **单位系统选择优先级**:
1. `'pix'`:像素单位(最精确)
2. `'deg'`:视角单位(考虑观看距离)
3. `'norm'`:归一化单位(0-1范围)
4. `'height'`:基于窗口高度的单位
#### 2. **动态计算图片尺寸(保持宽高比)**
```python
def get_scaled_size(win, image_path, max_width_ratio=0.8):
"""计算保持宽高比的图片尺寸"""
from PIL import Image
import os
# 获取原始图片尺寸
img = Image.open(image_path)
orig_width, orig_height = img.size
# 获取屏幕可用尺寸
screen_width, screen_height = win.size
max_width = screen_width * max_width_ratio
# 计算缩放比例
scale_factor = min(max_width / orig_width,
screen_height * 0.8 / orig_height)
# 返回缩放后尺寸
return (orig_width * scale_factor, orig_height * scale_factor)
# 使用示例
image_path = "stimulus.jpg"
scaled_size = get_scaled_size(win, image_path, max_width_ratio=0.7)
image_stim = visual.ImageStim(win, image=image_path, size=scaled_size)
```
#### 3. **DPI适配与分辨率处理**
```python
# 获取系统DPI缩放因子(Windows示例)
import ctypes
def get_dpi_scaling():
try:
user32 = ctypes.windll.user32
hdc = user32.GetDC(0)
scaling = ctypes.windll.gdi32.GetDeviceCaps(hdc, 88) / 96.0 # LOGPIXELSX=88
user32.ReleaseDC(0, hdc)
return scaling
except:
return 1.0 # 默认值
# 在图片创建时应用DPI缩放
dpi_scale = get_dpi_scaling()
image_stim.size = (scaled_size[0] / dpi_scale, scaled_size[1] / dpi_scale)
```
#### 4. **多分辨率适配策略**
```python
# 分辨率自适应显示函数
def display_image_adaptive(win, image_path, position=(0,0)):
# 获取屏幕尺寸
screen_w, screen_h = win.size
# 创建图片刺激
img_stim = visual.ImageStim(win, image=image_path, units='pix')
# 获取原始尺寸
orig_w, orig_h = img_stim.size
# 计算保持宽高比的最大尺寸
max_ratio = min(screen_w/orig_w, screen_h/orig_h) * 0.9
new_size = (orig_w * max_ratio, orig_h * max_ratio)
# 设置新尺寸
img_stim.size = new_size
img_stim.pos = position
return img_stim
```
#### 5. **完整工作流程**
```python
# 1. 创建窗口
win = visual.Window(fullscr=True, units='pix', screen=0)
# 2. 加载图片
image = display_image_adaptive(win, "experiment_image.png")
# 3. 显示图片
image.draw()
win.flip()
# 4. 响应按键后继续
event.waitKeys()
# 5. 清理
win.close()
```
#### 关键注意事项:
1. **宽高比保持**:
- 始终基于原始图片比例计算尺寸
- 使用`min(screen_w/orig_w, screen_h/orig_h)`确保不超出屏幕
2. **边界处理**:
```python
# 添加安全边距(屏幕的5%)
margin_ratio = 0.05
usable_width = win.size[0] * (1 - 2*margin_ratio)
usable_height = win.size[1] * (1 - 2*margin_ratio)
```
3. **跨平台兼容**:
```python
import platform
if platform.system() == 'Darwin': # macOS
# 启用Retina显示支持
win.useRetina = True
```
4. **文本与图片混合显示**:
```python
# 文本尺寸也需按比例缩放
text_stim = visual.TextStim(win, text="提示",
height=24 * (win.size[1]/1080), # 基于1080p参考
units='pix')
```
### 验证方法:
```python
# 打印关键参数调试
print(f"屏幕分辨率: {win.size}")
print(f"原始图片尺寸: {orig_size}")
print(f"缩放后尺寸: {scaled_size}")
print(f"DPI缩放因子: {dpi_scale}")
```
### 备选方案:使用归一化单位
```python
win = visual.Window(units='norm') # 使用归一化单位
# 保持宽高比的归一化尺寸计算
aspect_ratio = orig_width / orig_height
norm_height = 0.6 # 占屏幕高度的60%
norm_width = norm_height * aspect_ratio * (win.size[1]/win.size[0])
image_stim = visual.ImageStim(win, image=image_path,
size=(norm_width, norm_height),
units='norm')
```
### 相关问题:
1. 如何在不同宽高比的显示器上保持刺激图片不变形?
2. PsychoPy中如何处理多显示器环境下的分辨率差异?
3. 如何确保文本刺激在不同DPI屏幕上清晰显示?[^4]
4. 在PsychoPy中如何动态检测屏幕分辨率变化?
5. 高分辨率图片在低配电脑上如何优化显示性能?
> **最佳实践建议**:在实验开始前添加屏幕分辨率检测和校准环节,确保被试设备满足最低分辨率要求。对于关键实验,建议使用固定分辨率设备或远程控制实验环境。