viewport手机逻辑像素与物理像素原理（附完整手机各版本尺寸）

每英寸有多少个像素，称为ppi(pixel per inch)。我们可以简单算算，iPhone 4是640 x 960像素，对角线就是1154像素，除以3.5英寸，应该是330ppi。而官方给出的数字是326ppi。当像素太密，超过300ppi的时候，人眼 也就不能区分出每个像素。因此iPhone 4的屏幕叫作Retina显示屏。Retina在英文中，是视网膜的意思。

对角线计算：（长的平方+宽的平方）开根

手机屏幕尺寸

手机名称	像素分辨率（px）	倍率	逻辑分辨率(pt)	物理尺寸(英寸)	屏幕密度(ppi)	DPI
i6 plus 	1242*2208	@3x	414*736	5.5	401	154
I6	750*1334	@2x	375*667	4.7	330	163
I5s	640*1136	@2x	320*568	4	330	163
I5	640*1136	@2x	320*568	4	330	163
I4	640*960	@2x	320*480	3.5	330	163
I3GS	320*480	@1x	320*480	3.5	163
android	240*320	@0.75	320*420	120
android	320*480	@1x	320*480	160
android	480*800	@1.5x	360*500	240
android	640*960	@2x	320*480	320
android	540*960	@1.5x	360*640	360
android	720*1280	@2x	360*640	360
android	1080*1920	@3x	360*640	360

像素密度

要知道，屏幕是由很多像素点组成的。之前提到那么多种分辨率，都是手机屏幕的实际像素尺寸。比如480×800的屏幕，就是由800行、480列的像素点 组成的。每个点发出不同颜色的光，构成我们所看到的画面。而手机屏幕的物理尺寸，和像素尺寸是不成比例的。最典型的例子，iPhone 3gs的屏幕像素是320×480，iPhone 4s的屏幕像素是640×960。刚好两倍，然而两款手机都是3.5英寸的。

所以，我们要引入最重要的一个概念：像素密度，也就是PPI（pixels per inch）。这项指标是连接数字世界与物理世界的桥梁。

Pixels per inch，准确的说是每英寸的长度上排列的像素点数量。1英寸是一个固定长度，等于2.54厘米，大约是食指最末端那根指节的长度。像素密度越高，代表屏幕显示效果越精细。Retina屏比普通屏清晰很多，就是因为它的像素密度翻了一倍。

倍率与逻辑像素

再用iPhone 3gs和4s来举例。假设有个邮件列表界面，我们不妨按照PC端网页设计的思维来想象。3gs上大概只能显示4-5行，4s就能显示9-10行，而且每行 会变得特别宽。但两款手机其实是一样大的。如果照这种方式显示，3gs上刚刚好的效果，在4s上就会小到根本看不清字。

在现实中，这两者效果却是一样的。这是因为Retina屏幕把2×2个像素当1个像素使用。比如原本44像素高的顶部导航栏，在Retina屏上用了88个像素的高度来显示。导致界面元素都变成2倍大小，反而和3gs效果一样了。画质却更清晰。
在以前，iOS应用的资源图片中，同一张图通常有两个尺寸。你会看到文件名有的带@2x字样，有的不带。其中不带@2x的用在普通屏上，带@2x的用在Retina屏上。只要图片准备好，iOS会自己判断用哪张，Android道理也一样。
由此可以看出，苹果以普通屏为基准，给Retina屏定义了一个2倍的倍率（iPhone 6plus除外，它达到了3倍）。实际像素除以倍率，就得到逻辑像素尺寸。只要两个屏幕逻辑像素相同，它们的显示效果就是相同的。

基本概念

CSS pixels与device pixels

CSS pixels： 浏览器使用的抽象单位， 主要用来在网页上绘制内容。
device pixels： 显示屏幕的的最小物理单位，每个dp包含自己的颜色、亮度。
等值的 CSS pixels在手机屏幕上占多大的位置，这不是固定的，这取决于很多属性。经过分析和总结，我们可以得出这么一条公式： 1 CSS pixels = （devicePixelRatio）^2 device pixels （^2是平方的意思，至于 devicePixelRatio是什么东西，后面会讲解） 。

PPI/DPI

PPI，有时也叫DPI，所表示的是每英寸所拥有的像素（pixel）数目，数值越高，即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。（注：这里的像素， 指的是device pixels。）搞清楚了PPI是什么意思，我们就能很容易理解PPI的计算方式了，我们需要首先算出手机屏幕的对角线等效像素，然后处以对角线（我们平 常所说的手机屏幕尺寸就是说的手机屏幕对角线的长度），就可以得到PPI了。准确的计算公示大家可以参照下图。比较有意思的是，根据公式计算出来的 iPhone 4的PPI为330，要比苹果官方公布的326要高一点点。

同理，以HTC G7为例，480*800的分辨率，3.7英寸，算出来就是252的PPI。

密度决定比例

我们计算PPI就是为了知道一部手机设备是属于哪个密度区间的，因为不同的密度区间，对应着不同的默认缩放比例，这是一个很重要的概念。

由上图可知，PPI在120-160之间的手机被归为低密度手机，160-240被归为中密度，240-320被归为高密度，320以上被归为超高密度（Apple给了它一个上流的名字——retina）。
这些密度对应着一个特定的缩放比例值，拿我们最熟悉的iphone4或4s来说，它们的PPI是326，属于超高密度的手机。当我们书写一个宽度为 320px的页面放到iphone中显示，你会发现，它竟然是满宽的。这是因为，页面被默认放大了两倍，也就是640px，而iphone4或4s的宽， 正是640px。
图中把高密度的一类圈起来，是因为这是android手机的统计数据，在国内安卓手机市场中，高密度的设备占了绝大多数的市场份额，这是很重要的一点，也是我们做安卓端webapp要注意的关键点。

viewport的使用

viewport总共有5个属性，分别如下：

<meta name="viewport" content="height = [ pixel_value |device-height], width = [ pixel_value |device-width ] ,
initial-scale = float_value , minimum-scale = float_value , maximum-scale = float_value ,
user-scalable =[yes | no] ,
target- densitydpi = [ dpi_value | device-dpi| high-dpi | medium-dpi | low-dpi] " />

在这些属性里面，我们重点关注target-densitydpi，这个属性可以改变设备的默认缩放。 medium-dpi是target-densitydpi的默认值，如果我们显式定义target-densitydpi=device-dpi，那么 设备就会按照真实的dpi来渲染页面。打个比方说，一张320480的图片，放在iphone4里面，默认是占满屏幕的，但如果定义了target- densitydpi=device-dpi，那么图片只占屏幕的四分之一（二分之一的平方），因为iphone4的分辨率是640960。
解决方案

简单粗暴

如果我们按照320px宽的设计稿去制作页面，并且不做任何的设置，页面会默认自动缩放到跟手机屏幕相等的宽度（这是由于 medium-dpi是target-densitydpi的默认值，和不同密度对应不同缩放比例所决定的，这一切都是移动设备自动完成的 ）。所以这种解决方案，简单，粗暴，有效。但有一个致命的缺点，对于高密度和超高密度的手机设备，页面（特别是图片）会失真，而且密度越多，失真越厉害。

极致完美

在这种方案中，我们采用 target-densitydpi=device-dpi，这样一来，手机设备就会按照真实的像素数目来渲染，用专业的话来说，就是1 CSS pixels = 1 device pixels。比如对于 640960的 iphone，我们就可以做出 640960的页面，在iphone上显示也不会有滚动条。当然，对于其他设备，也需制作不同尺寸的页面，所以这种方案往往是使用媒体查询来做成响应式 的页面。这种方案可以在特定的分辨率下完美呈现，但是随着要兼容的不同分辨率越多，成本就越高，因为需要为每一种分辨率书写单独的代码。下面举个简单的例 子：

<style>
	#header {
	background:url (medium-density-image.png);
	}
	@media screen and (- webkit -device-pixel-ratio:1.5) {
	/* CSS for high-density screens */
	#header { background:url (high-density-image.png);}
	}
	@media screen and (- webkit -device-pixel-ratio:0.75) {
	/* CSS for low-density screens */
	#header { background:url (low-density-image.png);}
	}
style>

合理折中

针对安卓设备绝大多数是高密度，部分是中密度的特点，我们可以采用一个折中的方案：我们对480px宽的设计稿进行还原，但是页面制却做成 320px宽（使用background-size来对图片进行缩小），然后，让页面自动按照比例缩放。这样一来，低密度的手机有滚动条（这种手机基本上 已经没有人在用了），中密度的手机会浪费一点点流量，高密度的手机完美呈现，超高密度的手机轻微失真（超高密度的安卓手机很少）。这种方案的优点非常明 显：只需要一套设计稿，一套代码（这里只是讨论安卓手机的情况）。

数据分析

就目前市场状况而言，各种手机的分辨率可以这样粗略判断。虽然不全面，但至少在1年内都还有一定的参考意义：
ldpi 如今已绝迹，不用考虑
mdpi [320x480]（市场份额不足5%，新手机不会有这种倍率，屏幕通常都特别小）
hdpi [480x800、480x854、540x960]（早年的低端机，屏幕在3.5英寸档位；如今的低端机，屏幕在4.7-5.0英寸档位）
xhdpi [720x1280]（早年的中端机，屏幕在4.7-5.0英寸档位；如今的中低端机，屏幕在5.0-5.5英寸档位）
xxhdpi [1080x1920]（早年的高端机，如今的中高端机，屏幕通常都在5.0英寸以上）
xxxhdpi [1440x2560]（极少数2K屏手机，比如Google Nexus 6）
自然地，以1倍的mdpi作为基准。像素密度更高或者更低的设备，只需乘以相应的倍率，就能得到与基准倍率近似的显示效果。
不过需要注意的是，Android设备的逻辑像素尺寸并不统一。比如两种常见的屏幕480×800和1080×1920，它们分别属于hdpi和 xxhdpi。除以各自倍率1.5倍和3倍，得到逻辑像素为320×533和360×640。很显然，后者更宽更高，能显示更多内容。所以，即使有倍率的 存在，各种Android设备的显示效果仍然无法做到完全一致。

px：pixel，像素，屏幕上显示的最小单位，用于网页设计，直观方便；
pt：point，是一个标准的长度单位，1pt＝1/72英寸，用于印刷业，非常简单易用；

em：即％，在CSS中，1em＝100％，是一个比率，结合CSS继承关系使用，具有灵活性。

PPI（DPI）：pixel（dot）per inch，每英寸的像素（点）数，是一个率，表示了“清晰度”，“精度”

PX和PT转换的公式：

以前在文章中介绍过PX和PT的转换规则，其实很简单，pt=px乘以3/4。

比如12px×3/4=9pt大小。

PX和em转换的公式：

对于PX转em的方法也类似，就是em=16乘以px，也就是说1.5em=1.5×16=24px。
Pixels

EMs

Percent

Points

字体大小展示：

px	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
em	0.375	0.438	0.5	0.563	0.625	0.688	0.75	0.813	0.875	0.938	1
%	37.50	43.80	50	56.30	62.50	68.80	75	81.30	87.50	93.80	100
pt	5	5.5	6	7	8	8	9	10	11	11	12

px	17	18	19	20	21	22	23	24
em	1.063e	1.125	1.188	1.25	1.313	1.375	1.438	1.5
%	106.30	112.50	118.80	125	131.30	137.50	143.80	150
pt	13	14	14	15	16	17	17	18

（附公式：px = pt * DPI / 72)