物理像素、CSS像素、dip、dpr、ppi、dpi

本文介绍了物理像素、CSS像素、dip、dpr、ppi和dpi等概念。物理像素是设备固定的显示部件,CSS像素是Web页面布局的抽象单位。dip(设备独立像素)是与设备无关的像素,dpr表示物理像素和CSS像素的比例。ppi是屏幕像素密度,而dpi常用于衡量打印设备的分辨率。不同设备的dpr会影响CSS像素的视觉效果,开发者可以通过JavaScript获取dpr进行适配。

物理像素(physical pixel)

物理像素又被称为设备像素(dp),他是显示设备中一个最微小的物理部件。一个设备的物理像素是固定不变的。每个像素可以根据操作系统设置自己的颜色和亮度。所谓的一倍屏、二倍屏(Retina)、三倍屏,指的是设备以多少物理像素来显示一个CSS像素,也就是说,多倍屏以更多更精细的物理像素点来显示一个CSS像素点,在普通屏幕下1个CSS像素对应1个物理像素,而在Retina屏幕下,1个CSS像素对应的却是4个物理像素
在这里插入图片描述

CSS像素

CSS像素是一个抽像的单位,主要使用在浏览器上,用来精确度量Web页面上的内容。一般情况之下,CSS像素称为与设备无关的像素(device-independent pixel),简称DIPs。CSS像素顾名思义就是我们写CSS时所用的像素。

dip(Device Independent Pixels)

设备独立像素(又称设备无关像素 Device Independent Pixels),可以认为是计算机坐标系统中得一个点,这个点代表一个可以由程序使用的虚拟像素(比如: css像素),然后由相关系统转换为物理像素。
dpr(device pixel ratio)
设备像素比简称为dpr,其定义了物理像素和设备独立像素的对应关系。它的值可以按下面的公式计算得到:

设备像素比 (dpr)= 物理像素(dp) / 设备独立像素(dip)

在Retina屏的iphone上,devicePixelRatio的值为2,也就是说1个css像素相当于2个物理像素。通常所说的二倍屏(retina)的dpr是2, 三倍屏是3。

viewport中的scale和dpr是倒数关系。 获取当前设备的dpr: JavaScript:
window.devicePixelRatio。 CSS: -webkit-device-pixel-ratio,
-webkit-min-device-pixel-ratio, -webkit-max-device-pixel-ratio。不同dpr的设备,可根据此做一些样式适配(这里只针对webkit内核的浏览器和webview)。

ppi(pixel per inch)

屏幕像素密度(ppi)是指一个设备表面上存在的像素数量,它通常以每英寸有多少像素来计算。屏幕像素密度与屏幕尺寸和屏幕分辨率有关,在单一变化条件下,屏幕尺寸越小、分辨率越高,像素密度越大,反之越小。

屏幕像素密度(ppi) = 对角线分辨率 / 对角线尺寸

在这里插入图片描述

dpi(Dots Per Inch)

DPI(Dots Per Inch,每英寸点数)是一个量度单位,用于点阵数码影像,指每一英寸长度中,取样、可显示或输出点的数目。
DPI是打印机、鼠标等设备分辨率的度量单位。


参考:
https://segmentfault.com/a/1190000008767416
https://www.cnblogs.com/jiangzilong/p/6700023.html
https://www.aliyun.com/jiaocheng/992769.html

<think>我们正在讨论如何让CSS适配物理像素。在Web开发中,CSS通常使用逻辑像素(也称为CSS像素)作为单位,而物理像素是设备屏幕的实际像素点。由于高DPI屏幕(如Retina屏)的存在,一个CSS像素可能对应多个物理像素。为了让CSS直接控制物理像素,我们需要一些技巧。 核心思路:通过`<meta name="viewport">`标签设置视口缩放,使CSS像素物理像素一一对应。 具体步骤: 1. **设置视口缩放比例**:将视口的缩放比例设置为设备像素比(device pixel ratio, DPR)的倒数。这样,一个CSS像素就会占据一个物理像素。 2. **动态计算视口内容**:因为不同设备的DPR不同,我们需要用JavaScript动态设置视口。 3. **调整页面布局**:由于缩放,页面布局可能需要调整(例如字体大小等)。 实现方法: 在HTML的`<head>`中添加以下代码: ```html <meta name="viewport" id="viewportMeta"> <script> (function() { var dpr = window.devicePixelRatio || 1; // 设置视口缩放为1/dpr,这样CSS像素就会与物理像素一一对应 var scale = 1 / dpr; var viewportMeta = document.getElementById('viewportMeta'); viewportMeta.setAttribute('content', 'width=device-width, initial-scale=' + scale + ', maximum-scale=' + scale + ', user-scalable=no'); })(); </script> ``` 这样设置后,1个CSS像素就等于1个物理像素。 但是,这样设置会带来一个问题:原来按照逻辑像素设计的布局(比如设计稿通常是按照逻辑像素,如375px宽度)现在需要按照物理像素来写,但此时我们设置的CSS像素已经是物理像素,所以设计稿的尺寸需要乘以DPR。 例如,在DPR=2的设备上,设计稿宽度为375逻辑像素(对应750物理像素),那么我们的CSS中需要将设计稿中的尺寸乘以2(因为现在1CSS像素=1物理像素,而设计稿中1单位是逻辑像素,1逻辑像素=2物理像素,所以设计稿中的100px在CSS中要写成200px)。 这样显然不方便,因为设计稿通常是按照逻辑像素来设计的。因此,我们可以采用另一种方式:使用rem单位,并动态设置html的font-size。 另一种方案(推荐): 1. 设置视口缩放为1(即不缩放),这样视口宽度等于设备逻辑像素宽度(如375px)。 2. 然后通过设置rem的基准值,使得1rem等于一定数量的物理像素。 具体步骤: 步骤1:设置视口(不缩放,宽度等于设备宽度) ```html <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no"> ``` 步骤2:动态设置html的font-size为(设备物理宽度 / 设计稿逻辑宽度 * 100)px,这样1rem就等于100物理像素(或者你设定的其他比例)。 例如,设计稿宽度为750逻辑像素(对应DPR=2的设备,物理宽度为750px,逻辑宽度为375px),我们希望1rem=100物理像素,那么: 在设备逻辑宽度为375px(即物理宽度750px)时,html的font-size应设置为: (750物理像素 / 750设计稿逻辑像素) * 100 = 100px 这样,设计稿上100px(逻辑像素)的元素,在CSS中写为1rem(因为100px / 100 = 1rem),而1rem等于100物理像素,而设计稿100逻辑像素DPR=2的设备上等于200物理像素?不对,我们需要重新思考。 实际上,我们通常希望设计稿上的1个逻辑像素对应CSS中的1个逻辑像素(即1px),但在高DPI屏幕上,1px可能对应多个物理像素。如果我们希望元素在不同DPI屏幕上显示相同的物理尺寸,那么我们需要根据DPR调整元素的大小。 但如果我们希望CSS直接控制物理像素,那么我们可以这样: 设计稿通常按照物理像素来设计(比如750物理像素宽),而我们在CSS中需要按照逻辑像素来写(因为视口宽度是逻辑像素,比如375px)。那么我们可以将整个布局按照物理像素来设计,然后通过缩放来适应逻辑像素的视口。 具体做法: 1. 设置视口宽度为设备逻辑宽度(如375px)。 2. 将设计稿的物理像素尺寸转换为逻辑像素尺寸:除以DPR。 例如,设计稿上100物理像素,在DPR=2的设备上,应该写成50px(逻辑像素)才能占据100物理像素。 但是,我们不想每次计算,所以我们可以用rem: 步骤: 1. 设置html的font-size为 (100 * devicePixelRatio) px,这样1rem = 100 * DPR 逻辑像素。 2. 然后,将设计稿上的物理像素数值除以100,单位换成rem。 例如,在DPR=2的设备上,1rem=200逻辑像素。设计稿上200物理像素的元素,我们写成1rem(因为200/100=2,但这里我们除以100,然后单位用rem,即2rem?不对,应该是1rem,因为200物理像素DPR=2下等于100逻辑像素,而1rem=200逻辑像素,所以我们需要设计稿尺寸除以100再乘以(逻辑像素/物理像素)?) 这个关系比较复杂,我们换一种更常用的方案: 我们通常使用以下方案(淘宝的flexible方案思路): 1. 设置视口缩放:scale = 1 / dpr 2. 设置视口宽度为设备物理像素宽度(通过缩放,视口宽度等于逻辑像素宽度,即设备宽度 * dpr) 3. 设置html的font-size = 设备逻辑像素宽度的1/10(即把设备逻辑像素宽度分成10份,每份为1rem) 但是注意,由于第一步的缩放,此时1rem等于多少物理像素? 逻辑像素宽度 = 物理像素宽度 / dpr 我们设置html的font-size = (逻辑像素宽度) / 10 = (物理像素宽度/dpr)/10 而1rem = 这个font-size值,单位是逻辑像素。 由于我们设置了缩放,1逻辑像素=1物理像素,所以1rem = (物理像素宽度/dpr)/10 物理像素。 这样,我们设计稿如果按照物理像素设计(比如宽度为750物理像素),那么设计稿宽度就对应750物理像素,也就是750逻辑像素(因为缩放后1逻辑像素=1物理像素)。而我们的设备逻辑像素宽度为750/dpr=375(当dpr=2时),所以html的font-size为375/10=37.5px(逻辑像素,即37.5物理像素)。 那么,设计稿上100物理像素的元素,在CSS中应该写为多少rem? 100物理像素 = 100逻辑像素(因为1:1) 100逻辑像素 = 100 / 37.5 ≈ 2.6667rem 这样,我们就可以按照设计稿的物理像素值,除以html的font-size(这里37.5)得到rem值。 但是,我们也可以将设计稿的物理像素值除以100(假设设计稿宽度750,我们分成7.5份,每份100物理像素),然后直接写成rem(除以100,单位用rem)。即设计稿100物理像素,写成1rem?不对,因为1rem=37.5物理像素,所以100物理像素应该是100/37.5≈2.67rem。 为了方便,我们通常将设计稿分成100份,1份就是1rem(即1rem=设计稿宽度的1/100)。那么设计稿宽度750物理像素,1rem=7.5物理像素。这样,设计稿100物理像素就是100/7.5≈13.3333rem。这样计算不方便。 因此,我们通常将设计稿分成10份,每份为1rem,即设计稿宽度750物理像素,1rem=75物理像素。那么设计稿100物理像素就是100/75≈1.3333rem。 但是,这样计算也不方便。所以,我们通常使用postcss-pxtorem插件,在构建时自动将设计稿的px单位转换为rem。 总结一下步骤: 1. 设置视口缩放:1/dpr,使CSS逻辑像素等于物理像素。 2. 设置html的font-size为设备逻辑像素宽度的1/10(即设备逻辑像素宽度除以10)。 3. 在CSS中,使用rem单位,数值为设计稿物理像素值除以html的font-size(即设计稿物理像素值除以(设备逻辑像素宽度/10))。 但是,由于设备逻辑像素宽度是变化的,所以我们需要用JS动态设置html的font-size。 具体代码: ```html <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" id="viewportMeta"> <script> (function() { var dpr = window.devicePixelRatio || 1; var scale = 1 / dpr; var metaEl = document.getElementById('viewportMeta'); metaEl.setAttribute('content', 'width=device-width, initial-scale=' + scale + ', maximum-scale=' + scale + ', user-scalable=no'); // 设置html的font-size var width = document.documentElement.clientWidth; // 设备逻辑像素宽度(缩放后,等于物理像素宽度?不,缩放后,视口宽度为设备物理像素宽度,但clientWidth是逻辑像素宽度,它等于设备物理像素宽度 / dpr) // 因为缩放,此时逻辑像素宽度等于设备物理像素宽度?不对,缩放后,视口的逻辑像素宽度等于设备物理像素宽度(因为缩放比例为1/dpr,而设备宽度为物理像素宽度,所以视口宽度(逻辑像素)为 物理像素宽度 * (1/dpr) * dpr = 物理像素宽度?这里有点绕) // 实际上,我们设置视口缩放后,document.documentElement.clientWidth等于设备物理像素宽度(因为缩放后,一个逻辑像素对应一个物理像素,而设备宽度是物理像素宽度,所以clientWidth就是物理像素宽度)。 // 但注意:clientWidth是逻辑像素单位,而缩放后,逻辑像素物理像素1:1,所以clientWidth的值等于设备物理像素宽度(数值上相等,单位不同?不对,在缩放后,逻辑像素单位等于物理像素单位,所以数值上相同)。 // 因此,我们可以将html的font-size设置为clientWidth的1/10(即设备物理像素宽度的1/10)。 document.documentElement.style.fontSize = (width * dpr / 10) + 'px'; // 这里width是逻辑像素宽度,乘以dpr得到物理像素宽度,再除以10 })(); </script> </head> <body> <!-- 页面内容 --> </body> </html> ``` 但是,上面代码中,width(clientWidth)在缩放后等于设备物理像素宽度?不对,我们设置缩放后,视口的宽度等于设备物理像素宽度(因为缩放比例为1/dpr,而设备宽度(物理像素)为W,则视口宽度(逻辑像素)为W * (1/dpr) * dpr = W?这里不对,实际上,视口宽度(逻辑像素)等于设备宽度(物理像素)乘以缩放比例,即W * (1/dpr) = 逻辑像素宽度。所以,逻辑像素宽度 = 物理像素宽度 / dpr。 而我们希望1rem等于设备物理像素宽度的1/10。设备物理像素宽度 = 逻辑像素宽度 * dpr = width * dpr。 所以,设置fontSize = (width * dpr) / 10 + 'px' 这样,1rem = (width * dpr) / 10 逻辑像素,而由于缩放,1逻辑像素=1物理像素,所以1rem = (width * dpr) / 10 物理像素。 而设备物理像素宽度为 width * dpr,所以1rem等于设备物理像素宽度的1/10(物理像素)。 例如,设备物理像素宽度为750px,dpr=2,则width(clientWidth)=750/2=375(逻辑像素)。那么1rem = (375*2)/10=75物理像素。设备物理宽度750,所以1rem等于75物理像素,750/10=75,所以1rem等于设备物理像素宽度的1/10。 这样,设计稿上100物理像素的元素,在CSS中应该写为100/75=1.3333rem。 但是,我们设计稿通常为750物理像素宽,那么设计稿上100物理像素,占设计稿宽度的100/750=1/7.5,所以应该占设备物理宽度的1/7.5,即1rem=设备物理宽度的1/10,所以100物理像素应该等于 (100/750) * 设备物理宽度 = (100/750)*750=100物理像素,而用rem表示:100/(设备物理宽度/10) = 100/(750/10)=100/75=1.3333rem。 因此,我们在写CSS时,将设计稿上的物理像素值除以75(当设计稿为750时)得到rem值。 但是,为了简化,我们可以使用postcss-pxtorem插件,设置rootValue为75,这样我们在CSS中直接写设计稿上的px值,编译时自动除以75转换成rem。 注意:这个方案在PC端和移动端都适用,但要注意,当设备宽度改变时(如旋转屏幕),需要重新计算font-size。所以,我们需要监听resize事件。 完整代码: ```html <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" id="viewportMeta"> <script> (function() { function setViewport() { var dpr = window.devicePixelRatio || 1; var scale = 1 / dpr; var metaEl = document.getElementById('viewportMeta'); metaEl.setAttribute('content', 'width=device-width, initial-scale=' + scale + ', maximum-scale=' + scale + ', user-scalable=no'); // 调整html的font-size var width = document.documentElement.clientWidth; var rem = width * dpr / 10; document.documentElement.style.fontSize = rem + 'px'; } setViewport(); window.addEventListener('resize', setViewport); })(); </script> </head> <body> <!-- 页面内容 --> <div style="width: 5rem; height: 5rem; background: red;">测试</div> <!-- 5rem = 5 * (设备物理宽度/10) 物理像素 --> </body> </html> ``` 这样,在750物理像素宽度的设备上,5rem=5*75=375物理像素,即占据屏幕一半宽度。 注意:这个方案会使得元素在物理尺寸上保持一致(在不同DPR设备上显示同样物理尺寸),但通常我们不需要这样,因为不同设备物理尺寸不同。所以,这个方案主要用于需要精确控制物理像素的场景,如图表、游戏等。 对于普通网页,我们通常使用逻辑像素进行布局,让浏览器自动处理物理像素的渲染。 因此,请根据实际需求选择方案。 相关问题: 1. 如何在高DPI屏幕上实现1物理像素的边框? 2. 在移动端如何适配不同屏幕尺寸? 3. 使用rem布局有哪些优缺点? 4. 如何用CSS媒体查询适配不同DPR的设备?</think>### 让CSS适配物理像素的完整方案 在Web开发中,CSS默认使用逻辑像素CSS像素)作为单位,而物理像素是设备屏幕的实际像素点。高DPI屏幕(如Retina屏)下,1个逻辑像素可能对应多个物理像素。以下是实现CSS物理像素精准适配的解决方案: #### 1. **核心原理** 通过设置视口缩放比例,使CSS像素物理像素1:1对应: ```html <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> ``` 需配合以下公式动态调整: $$ \text{缩放比例} = \frac{1}{\text{devicePixelRatio}} $$ #### 2. **实现步骤** ```html <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta id="viewportMeta" name="viewport"> <script> (function() { const dpr = window.devicePixelRatio || 1; const scale = 1 / dpr; // 设置视口缩放 const meta = document.getElementById('viewportMeta'); meta.setAttribute('content', `width=device-width, initial-scale=${scale}, maximum-scale=${scale}, user-scalable=no` ); // 设置根字体大小(可选) document.documentElement.style.fontSize = `${dpr * 10}px`; })(); </script> <style> /* 适配物理像素CSS示例 */ .pixel-perfect-element { width: 200px; /* 200物理像素 */ height: 100px; /* 100物理像素 */ border: 1px solid #000; /* 1物理像素边框 */ } </style> </head> <body> <div class="pixel-perfect-element"></div> </body> </html> ``` #### 3. **关键组件说明** 1. **视口缩放**: - 当`devicePixelRatio=2`时,缩放比例为0.5 - 此时1个CSS像素 = 1个物理像素 - 禁用用户缩放保证精度 2. **动态计算**: ```javascript const dpr = window.devicePixelRatio || 1; // 设备像素比 const scale = 1 / dpr; // 缩放比例 ``` 3. **物理像素边框实现**: ```css .thin-border { position: relative; } .thin-border::after { content: ""; position: absolute; top: 0; left: 0; width: 100%; height: 100%; border: 1px solid #000; transform: scale(1/dpr); /* 缩放补偿 */ transform-origin: 0 0; } ``` #### 4. **Canvas物理像素适配** ```javascript const canvas = document.querySelector('canvas'); const ctx = canvas.getContext('2d'); const dpr = window.devicePixelRatio; // 设置Canvas物理尺寸 canvas.width = canvas.clientWidth * dpr; canvas.height = canvas.clientHeight * dpr; // 缩放坐标系 ctx.scale(dpr, dpr); // 绘制(使用逻辑像素值) ctx.fillRect(10, 10, 100, 50); // 实际渲染为物理像素 ``` #### 5. **媒体查询适配不同DPI** ```css /* 普通屏幕 */ .element { background-size: 100px 100px; } /* 高DPI屏幕 */ @media (-webkit-min-device-pixel-ratio: 2), (min-resolution: 192dpi) { .element { background-image: url('image@2x.png'); background-size: 100px 100px; /* 保持原始逻辑像素尺寸 */ } } ``` #### 6. **物理像素与逻辑像素对照表** | 设备类型 | devicePixelRatio | 逻辑像素尺寸 | 物理像素尺寸 | |------------------|------------------|--------------|--------------| | 标准显示器 | 1 | 100×100 | 100×100 | | Retina显示器 | 2 | 100×100 | 200×200 | | 超高清手机 | 3 | 100×100 | 300×300 | | 打印媒体(300dpi) | 3.125 | 100×100 | 312×312 | ### 注意事项 1. **字体适配**: ```css body { font-size: calc(16px * var(--dpr)); /* 通过CSS变量控制 */ } ``` 2. **图片优化**: - 使用`srcset`提供多倍图: ```html <img src="image.png" srcset="image@2x.png 2x, image@3x.png 3x"> ``` 3. **响应式布局冲突**: - 媒体查询应使用逻辑像素: ```css @media (min-width: 768px) { /* 768逻辑像素 */ } ``` 4. **框架集成**: - React/Vue中在`useEffect`/`mounted`中设置视口 - 使用CSS-in-JS动态生成样式 ### 相关问题 1. 如何在高DPI屏幕上实现真正的1物理像素边框? 2. 使用`<picture>`元素适配不同DPI屏幕的最佳实践是什么? 3. 在移动端如何同时适配物理像素和响应式布局? 4. `window.devicePixelRatio`变化时如何动态更新布局?[^1] 5. Canvas渲染模糊的根本原因及解决方案?[^2] [^1]: 关于设备像素比与视口设置的W3C标准:https://www.w3.org/TR/css-device-adapt-1/ [^2]: MDN Canvas高清渲染指南:https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Window/devicePixelRatio
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值