CSS像素(px)、物理像素(pt)、rem、em、rpx

时间:2024-11-21 09:50:19

像素(CSS像素)

px是相对长度。

CSS 像素(CSS Pixel):
又称为虚拟像素、设备独立像素或逻辑像素,也可以理解为直觉像素。CSS 像素是 Web 编程的概念,指的是 CSS 样式代码中使用的逻辑像素。比如 iPhone 6 的 CSS 像素数为 375 x 667px。

虚拟像素,可以理解为“直觉”像素,CSS和JS使用的抽象单位,浏览器内的一切长度都是以CSS像素为单位的,CSS像素的单位是px。

在CSS规范中,长度单位可以分为两类,绝对(absolute)单位以及相对(relative)单位。px是一个相对单位,相对的是设备像素(device pixel)。

在同样一个设备上,每1个CSS像素所代表的物理像素是可以变化的(即CSS像素的第一方面的相对性);
在不同的设备之间,每1个CSS像素所代表的物理像素是可以变化的(即CSS像素的第二方面的相对性);

px实际是pixel(像素)的缩写,它是图像显示的基本单元,既不是一个确定的物理量,也不是一个点或者小方块,而是一个抽象概念。所以在谈论像素时一定要清楚它的上下文!一定要清楚它的上下文!一定要清楚它的上下文!

举个例子来理解css像素的相对性

假设我们用PC浏览器打开一个页面,浏览器此时的宽度为800px,页面上同时有一个400px宽的块级元素容器。很明显此时块状容器应该占页面的一半。

但如果我们把页面放大(通过“Ctrl键”加上“+号键”),放大为200%,也就是原来的两倍。此时块状容器则横向占满了整个浏览器。

吊诡的是此时我们既没有调整浏览器窗口大小,也没有改变块状元素的css宽度,但是它看上去却变大了一倍——这是因为我们把CSS像素放大为了原来的两倍。

CSS像素与屏幕像素1:1同样大小时:

在这里插入图片描述
CSS像素(黑色边框)开始被拉伸,此时1个CSS像素大于1个屏幕像素

在这里插入图片描述
也就是说默认情况下一个CSS像素应该是等于一个物理像素的宽度的,但是浏览器的放大操作让一个CSS像素等于了两个设备像素宽度。在后面你会看到更复杂的情况,在高PPI的设备上,CSS像素甚至在默认状态下就相当于多个物理像素的尺寸。

从上面的例子可以看出,CSS像素从来都只是一个相对值。

2. 物理像素(pt)

pt(point,磅):是一个物理长度单位,指的是72分之一英寸。

设备像素(物理像素),顾名思义,显示屏是由一个个物理像素点组成的,通过控制每个像素点的颜色,使屏幕显示出不同的图像,屏幕从工厂出来那天起,它上面的物理像素点就固定不变了,单位pt。

pt在css单位中属于真正的绝对单位,1pt = 1/72(inch),inch及英寸,而1英寸等于2.54厘米。

不同的设备,其图像基本单位是不同的,比如显示器的点距,可以认为是显示器的物理像素。现在的液晶显示器的点距一般在0.25mm到0.29mm之间。而打印机的墨点,也可以认为是打印机的物理像素,300DPI就是0.085mm,600DPI就是0.042mm。

==注意,我们通常所说的显示器分辨率,其实是指桌面设定的分辨率,而不是显示器的物理分辨率。==只不过现在液晶显示器成为主流,由于液晶的显示原理与CRT不同,只有在桌面分辨率与物理分辨率一致的情况下,显示效果最佳,所以现在我们的桌面分辨率几乎总是与显示器的物理分辨率一致了。

像素(px)和物理像素(pt)

CSS 像素(CSS Pixel):
又称为虚拟像素、设备独立像素或逻辑像素,也可以理解为直觉像素。CSS 像素是 Web 编程的概念,指的是 CSS 样式代码中使用的逻辑像素。比如 iPhone 6 的 CSS 像素数为 375 x 667px。

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,意指显示器上一个个的点。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。比如 iPhone 6 的分辨率为 750 x 1334px

设备像素比(DevicePixelRatio):DPR = 设备像素 / CSS 像素

这里的 CSS 像素其实是理想视口
例如,iPhone 6 物理像素为 750 x 1334,理想视口 375 x 667 ,DPR = 2

现在我们对CSS像素和设备/物理像素还没有比较清晰认识,请继续看下面解释:

我们写样式时一个像素记作1px,但是css的px和物理像素是一一对应的吗,是同样的概念么?在pc端是这样的,因为屏幕足够大,一个css像素用一个物理像素来显示,完全可以,pc端默认情况下一个css像素就对应着一个物理像素,但是有没有发现你把分辨率调小以后,显示的内容变大了,但是显示器的物理像素肯定不会变啊,这时候其实就是一个css像素对应着若干个物理像素了,这个是与用户设置有关。

移动设备大小是有限的,而且分辨率不低,甚至比pc端更高,也就是可以显示的物理像素更多,如果和pc端一样,一个css的px和物理像素一一对应,可以想象,显示的内容有多小。这样肯定是不行的,解决这个问题,我们可以很自然的想到,那在移动设备上就别一一对应了,一个css的px对应多个物理像素吧,这样就不至于显示的内容过小了,实际上移动设备也是这么做的,你在开发时写的px和最终渲染显示的物理像素数不是一比一的,可能一个px对应2个物理像素,可能3个物理像素,设备显示的物理像素数和你css的px数的比值就叫做设备像素比(device pixel radio),简称dpr。好了,这样显示内容过小的问题就解决了。

有了dpr之后,有一个问题就是同样的一张图片,我设了宽高的px数,那么在dpr为1的设备上,和dpr为2的设备上显示的效果是一样的,1个px在dpr为1的设备上会用1个物理像素来显示,在dpr为2的设备上会用2*2个物理像素来显示,这样dpr高的优势就体现不出来了,我设备比他的好,你给我的体验是一样的,可能有些用户不爽,我们可以区分对待,对于高dpr的设备,用物理像素更多的高清图片来替代,也就是2x图,3x图等等。

有了dpr之后,有一个问题就是同样的一张图片,我设了宽高的px数,那么在dpr为1的设备上,和dpr为2的设备上显示的效果是一样的,1个px在dpr为1的设备上会用1个物理像素来显示,在dpr为2的设备上会用2*2个物理像素来显示,这样dpr高的优势就体现不出来了,我设备比他的好,你给我的体验是一样的,可能有些用户不爽,我们可以区分对待,对于高dpr的设备,用物理像素更多的高清图片来替代,也就是2x图,3x图等等。

再谈像素的物理(物理像素)和逻辑(CSS像素)之分:

设备像素比(Device Pixel Ratio,DPR):一个设备的物理像素与逻辑像素之比。

其实在很久以前,的确是没区别的,CSS里写个1px,屏幕就给你渲染成1个实际的像素点,DPR=1,多么简单自然~
后来苹果公司为其产品mac、iPhone以及iPad的屏幕配置了Retina高清屏,也就是说这种屏幕拥有的物理像素点数比非高清屏多4倍甚至更多。如果还按照DPR=1进行展示,那么同一张图片在高清屏上面显示的区域面积会是非高清屏的1/4,这样的话由于图片在屏幕上的展示面积大大缩小,也会导致出现“看不清”的问题。
苹果公司既然推出了Retina技术,那么这种技术带来了高清展示福利的前提下也要解决“DPR=1”的问题。怎么解决呢?DPR!=1。苹果公司经过一系列技术使用4个乃至更多物理像素来渲染1个逻辑像素,这样一来,同样的CSS代码设置的尺寸,在Retina和非Retina屏幕上看起来大小是一样的,但在Retina屏幕上要精细得多。

在Retian屏上,DPR不再是1,而是大于1,比如2(iPhone 5 6 7 8)或3(iPhone 6 Plus等一系列Plus)或者为非整数(一些Android机),说不定还会涨。

举个例子,iPhone 6的物理像素上面已经说了,是750 * 1334,那它的逻辑像素呢?我们只需在iPhone 6的Safari里打印一下和就知道了,结果是 375 * 667,这就是它的逻辑像素,据此很容易计算出DRP为2。当然,我们还可以直接通过这个值来获取DRP,打印结果是2,符合我们的预期。

1px边框问题

在苹果的带动下,Retina技术在移动设备上已经成了标配,所以前端攻城狮必须直面如下事实

1. 你想画个1px的下边框,但屏幕硬是塞给你一条宽度为2—3个物理像素的线。
2. 你没法像安卓或iOS的同事那样直接操纵物理像素点。

这就是初级前端面试必考题之“1px边框问题”的由来。

再通过一张图来看CSS像素(px)和物理像素(pt)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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相对于当前对象内文本的字体尺寸。如当前对行内文本的字体尺寸未被人为设置,则相对于浏览器的默认字体尺寸。

由于浏览器的默认字体大小是 16px,所以未经调整默认字体大小的浏览器都符合: 1em = 16px。

em 会继承父级元素的字体大小。由此,只需要改变父元素的字体大小,就可以同步放大或缩小子元素的字体。

但是也因此需要注意几点:
1、body 选择器中声明 Font-size=62.5% (10 ÷ 16 × 100% = 62.5%);
2、将你的原来的 px 数值除以 10,然后换上 em 作为单位;
3、重新计算那些被放大的字体的 em 数值。避免字体大小的重复声明。

5. rem

由于 em 存在对父元素继承的问题,当改变字体大小时涉及的继承关系就变得复杂起来。

rem 是相对于根元素 字体尺寸的大小。如 文本大小设为 font-size: 10px,则 1rem = 10px。使用 rem 设置字体则简单了很多。

移动设备的宽度是各种各样的,每个设备的dpr也不同,换句话说就是不同设备每一行的物理像素数不同,能显示的css的px数也不同,如果我们写死px的话,那么后果就是同样的px,在不同设备中显示的行数不同,这样整个排版就乱了,想想有啥解决的思路没?
分析一下造成显示效果不同的原因就是设备宽度不同,你可能会问,那dpr呢,其实与dpr一点关系都没有,想象一下2个宽度为1000个物理像素的设备,一个dpr为1,一个dpr为2,那么在我们看来不过一个是1000px,一个是500px而已,在这里我们感知不到dpr。那么设备宽度不同怎么做适配呢,其实很容易的会想到,每个设备每行显示的px数不同,你写死px数的话,那肯定显示的效果不一样,所以,不能写死,要动态的计算。对,实际上也是这么解决的,那怎么计算呢,很简单,你把一个设备的样式写好了,其他的根据设备的宽度(px数)的比,来动态计算就行了。
rem就是解决这个问题的,rem不是具体的px,rem具体显示多少像素,是根据根元素的font-size来计算的,比如说你设置了1.2rem,根元素的font-size是100px,那么这个元素动态算出来的px数就是120px。不同宽度,设置不同px,这样就可以适配所有宽度的设备了。看一下实际开发中我们动态计算根元素font-size的代码:
先来个伪代码:

var  根元素fontsize =  实际设备宽度 / 开发时设备宽度  * 开发时根元素font-size

具体代码是:(假设开发时我们适配的是iphone6,也就是375px的设备,我们开发时根元素font-size设为了100px)

 =
 (/375)*100 + 'px' ;

这样就可以了,其实我们还可以再除以2,为什么呢,因为我们现在设计稿量出来的是物理像素,iphone6的dpr是2,我们要把量出来的数除以2,就是实际的px,然后再除以100,就是rem,既然每次都要这么做,为什么不在根元素这里把除以2给统一做了,只需要把量出的数只要除以100就是rem了。挺完美,现在基本也是用的这种方案。

其实除了根据设备宽度比例计算具体px还有一种思路,我们可以根据设备宽度不同,给不同元素设置不同的px不就行了,这也是一种思路,媒体查询可以做到这个,也有些网站是这么做的,但是这样不能兼顾所有的设备,因为你不可能设置很多套样式,只会在关键的几个设备宽,设置几套,而动态计算的方式,可以适配所有的宽度。

微信小程序引入rpx(responsive pixel)这个新的尺寸单位

小程序编译后,rpx会做一次px换算。换算是以375个物理像素为基准,也就是在一个宽度为375物理像素的屏幕下,1rpx = 1px。

举个例子:iPhone6屏幕宽度为375px,共750个物理像素,那么1rpx = 375 / 750 px = 0.5px。

参考文章:
/p/1b69f0df78f3
/zaoa/p/
/post/5cceb946e51d453afb40d820#heading-14
/post/5cd0f87d6fb9a0325031c7ae#heading-6
/leegent/p/

/w3cnote/
/libin-1/p/
/a/

/jawil/blog/issues/21
/PolluxLee/blog/issues/86
/wscj/blog/issues/8
/o_xiaopingguo/article/details/81478756
/p/360edb9e4ddc
/p/3dbf74b0db69
/p/e5e09f133bba

convert-pixel-point-em-rem-percent:
/tools/convert-pixel-point-em-rem-percent/