设备像素、CSS 像素、设备独立像素、dpr、ppi 之间的区别

Question

在 css 中我们通常使用 px 作为单位，在 PC 浏览器中 css 的 1 个像素都是对应着电脑屏幕的 1 个物理像素，这会造成一种错觉，我们会认为 css 中的像素就是设备的物理像素，但实际情况却并非如此， css 中的像素只是一个抽象的单位，在不同的设备或不同的环境中， css 中的 1px 所代表的设备物理像素是不同的

当我们做移动端开发时，同为 1px 的设置，在不同分辨率的移动设备上显示效果却有很大差异，这背后就涉及了 css 像素、设备像素、设备独立像素、 dpr 、 ppi 的概念

正文

CSS 像素

CSS 像素（css pixel, px）: 适用于 web 编程，在 CSS 中以 px 为后缀，是一个长度单位，在 CSS 规范中，长度单位可以分为两类，绝对单位以及相对单位

px 是一个相对单位，相对的是设备像素（device pixel），一般情况，页面缩放比为 1，1 个 CSS 像素等于 1 个设备独立像素

CSS 像素又具有两个方面的相对性：

• 在同一个设备上，每 1 个 CSS 像素所代表的设备像素是可以变化的（比如调整屏幕的分辨率）
• 在不同的设备之间，每 1 个 CSS 像素所代表的设备像素是可以变化的（比如两个不同型号的手机）

在页面进行缩放操作也会 引起 css 中 px 的变化，假设页面放大一倍，原来的 1px 的东西变成 2px ，在实际宽度不变的情况下 1px 变得跟原来的 2px 的长度（长宽）一样了（元素会占据更多的设备像素）

假设原来需要 320px 才能填满的宽度现在只需要 160px

px 会受到下面的因素的影响而变化：

• 每英寸像素（PPI）
• 设备像素比（DPR）

设备像素

设备像素（device pixels），又称为物理像素

指设备能控制显示的最小物理单位，不一定是一个小正方形区块，也没有标准的宽高，只是用于显示丰富色彩的一个 点 而已，可以参考公园里的景观变色彩灯，一个彩灯（物理像素) 由红、蓝、绿小灯组成，三盏小灯不同的亮度混合出各种色彩

从屏幕在工厂生产出的那天起，它上面设备像素点就固定不变了。

设备独立像素

设备独立像素（Device Independent Pixel）：与设备无关的逻辑像素，代表可以通过程序控制使用的虚拟像素，是一个总体概念，包括了 CSS 像素

在 javaScript 中可以通过 window.screen.width/ window.screen.height 查看

比如我们会说“电脑屏幕在 2560x1600 分辨率下不适合玩游戏，我们把它调为 1440x900 ”，这里的“分辨率”（非严谨说法）指的就是设备独立像素

一个设备独立像素里可能包含 1 个或者多个物理像素点，包含的越多则屏幕看起来越清晰

至于为什么出现设备独立像素这种虚拟像素单位概念，下面举个例子：

iPhone 3 和 iPhone 4 的尺寸都是 3.5 寸，但 iPhone 3 的分辨率是 320x480 ，iPhone 4/4s 的分辨率是 640x960

这意味着，iPhone 3 有 320 个物理像素，iPhone 4 有 640 个物理像素

如果我们按照真实的物理像素进行布局，比如说我们按照 320 物理像素进行布局，到了 640 物理像素的手机上就会有一半的空白，为了避免这种问题，就产生了虚拟像素单位

我们统一 iPhone 3 和 iPhone 4 都是 320 个虚拟像素，只是在 iPhone 3 上，最终 1 个虚拟像素换算成 1 个物理像素，在 iphone 4 中，1 个虚拟像素最终换算成 2 个物理像素

至于 1 个虚拟像素被换算成几个物理像素，这个数值我们称之为设备像素比，也就是下面介绍的 dpr

dpr

dpr（device pixel ratio），设备像素比，代表设备独立像素到设备像素的转换关系，在 JavaScript 中可以通过 window.devicePixelRatio 获取

计算公式如下：

DPR = 设别像素/设备独立像素

当设备像素比为 1:1 时，使用 1（1×1）个设备像素显示 1 个 CSS 像素
当设备像素比为 2:1 时，使用 4（2×2）个设备像素显示 1 个 CSS 像素
当设备像素比为 3:1 时，使用 9（3×3）个设备像素显示 1 个 CSS 像素

当 dpr 为 3，那么 1px 的 CSS 像素宽度对应 3px 的物理像素的 宽度 ， 1px 的 CSS 像素高度对应 3px 的物理像素高度

ppi

ppi （pixel per inch），每英寸像素，表示每英寸所包含的像素点数目，更确切的说法应该是像素密度。数值越高，说明屏幕能以更高密度显示图像

计算公式如下：