字体字号和dpi的关系

〇、前言

现在高分屏被广泛采用，但是小伙伴们发现高分辨率下面字体会变得很小，就开始黑高分屏是废品了。或者你听过dpi，但是不甚了解和字体之间存在什么关系，这篇文章就来讨论一下这个问题。

一、字体字号、点数pt、dpi的关系

字号是打印行业采用的单位制，字号对应点数，点数对应的是尺寸。

公式如下：

1. 1pt=0.35146mm 这个神奇的数字怎么来的？其实是基于：
   1. 1pt = 1/72in
   2. 1in = 2.54cm
   3. 1pt = 1/722.5410 =0.3527……

in 即英寸，等于2.54厘米，25.4毫米。

另外，字号和点数的关系如下：

一般来说，小四号(12pt)做中文正文打印是不错的，英文五号(10.5pt)或者小五号(9pt)也可以。

然后，dpi在这里扮演什么角色？dpi即每英寸点数（dots per Inch），系统并不知道显示器的物理尺寸是多少，它通过dpi反推显示器的大小，比如当你设置dpi等于96,分辨率即像素（px）为：1920×1080，即1920/96=20in、1080/96=11.25in、比例是11.25/20*16=9即16:9。

同样的，系统也是通过dpi的设置来推算每个点pt对应的像素点px是多少，1/72:1/96 = 1/72/(1/96)= 1/72*96=96/72=1.3。比如小四12pt，系统计算出应该用16个像素点px来显示，尺寸才是4.22mm。

由此可以知道，pt说的是物理尺寸，和in，cm，mm等单位没什么不同。而像素px不是尺寸单位，他是没有大小的点，而dpi是物理尺寸和像素点之间的桥梁，让系统获得像素点的尺寸信息。如果这个dpi设置不正确，在电脑中pt是没有意义的（物理上）。

虽然这看上去也不算太复杂，但是dpi和pt的对应关系，往往存在一个假设dpi。比如当设计者设计字体大小的时候，它的像素点和物理尺寸的对应关系，即dpi应该是多少？要知道，点并不是一个数学点，因为一条线的点可以无数个，因此必然要赋予设计者可以使用的，具有物理大小的点，本质就是要求有一个设计时的类似dpi的东西。设计时候的dpi和使用时的dpi常常是出现偏差的，这时就要重新计算设计时候的pt是多少。

比如字体文件虽然写着12pt，但这个pt必然是基于某个dpi的，系统通过自己的dpi和设计时的dpi，计算真正的pt是多少。比如，系统dpi是163, 字体文件内的12pt会在系统中会显示7pt，即163×（7/12）=95，因此，可以得知字体文件设计一般采用的是96dpi（windows系统默认值）。如果你的系统对这个进行了这个修正，说明它还是挺智能的，如果直接采纳字体12pt，这个pt是没有物理尺寸意义的。

并不是所有系统，也不是所有应用，都会设置正确的dpi，所以在电脑中pt这个单位经常是没有物理尺寸意义的。

二、扩展思考

以上是显示问题的原因之一，另一点pt并不是个很常用的单位，除了字体，其他ui元素一般直接使用像素点px。

px虽然没有尺寸意义，但是有“分辨率”的意义。比如一幅画2cm×2cm，但是只有两个像素点，虽然你能看到这个画，但是完全分辨不出画的内容。反之，分辨率有800×800,但尺寸只有2mm×2mm，估计也要拿放大镜才能看清楚。因此，这两个其实都有实际意义的。如何结合尺寸和分辨率，获得一个比较优秀的单位？

以上问题实质是观察者离画面距离造成的，如果你站得远，画面变小，“分辨率”不变，但也会造成实际可识别变难。这可以用视角来表达，也就是所谓的近大远小，但人眼并不是固定的，眼球看远处和近处的曲张会发生改变。不深究这些。比如手机离眼睛十几二十厘米的距离下，300dpi是乔布斯认为的视网膜屏，超过300dpi是不可识别的，无意义的。同理，其他距离下也有类似的dpi机制，这个和视距有关系。

设手机：20cm:300dpi对应分辨率和尺寸7in:1080p 得

• 显示器：40cm:150dpi对应分辨率和尺寸15in:1080p或29in:4k
• 电视机：120cm:50dpi对应分辨率和尺寸44in:1080p或85in:4k

当然，有些人视力比较好，有些人视力比较差，可以上下浮动50%。以上dpi说明了什么问题？就是不同距离下的可识别极限dpi是不一致的，也就是字体大小在不同距离下实际的观感是有差别的。因此求在不同距离下保持相对一致的观感，实际上就是要想办法换算一下这个依照极限dpi理论的相对值。比如显示器下12pt是理想值，那么手机6pt就应该是一个理想值，电视机36pt才是一个理想值。

但是这样pt单位就不能在不同设备上统一的描述一致体验了，因此应该设计一个比例值，如150dpi是标准1,手机设置为2,电视机设置为0.33。设这个单位叫dp。 然后可以运算：手机12dp/2= 6pt、电脑12pd/1= 12pt、电视机12pt/0.33= 36pt。这样就可以用dp单位代替pt和px，统一在各种设备中的视觉体验。

安卓手机采用类似的机制。

三、linux 设置正确的dpi

以下内容以debian + KDE桌面为例子。

3.1 获取当前dpi信息

1. xdpyinfo | grep men 获取分辨率和尺寸
2. xdpyinfo | grep reso 获取dpi

3.2 xrandr设置dpi

xrandr --dpi 138 设置正确的dpi（nvidia暂不支持）

这个dpi数值怎么取得？拿尺子量一下，分辨率/尺寸（英寸：2.54厘米）。比如我的宽分辨率是3840,70厘米，即 3840/70×2.54=139.33……这个数值不需要太精确，取6的整倍数，即138。

3.3 lightdm自动设置dpi

如果你的窗口启动器是lightdm，那么可以修改/etc/lightdm/lightdm.conf，将里面的xserver-command这行修改为： xserver-command=X -dpi 138

这样就不需要你每次手动输入命令了。

3.4 nvidia显卡设置

nvidia显卡比较麻烦：

1. sudo nvidia-settings 打开nvidia设置面板。

右下角的save to x configuration file按钮就是输出nvidia的X window system配置。注意，接下来是高危操作，如果有问题，删除配置。

保存配置为/etc/X11/xorg.conf，修改配置：

在Section "Screen"节，添加：

• Option "DPI" "138 x 138"

在Section "Monitor"节，添加：

• DisplaySize 707 398 这个是以毫米为单位的尺寸，不过好像没啥用。

这个设置对qt程序有效果，但是gtk程序无视这个。比如code和那些gnome桌面的应用。

3.5 GTK/GNOME程序修正dpi

只需要添加一个环境变量：

#这是一个比例参数，以dpi96为基础，138/96=1.4357
export GDK_DPI_SCALE=1.4357 

添加到以下文件后面即可：

• /etc/profile
• ~.profile

备注：以上方法在deepin中无效，在debian+kde中有效，暂时还不知道deepin中dpi设置的机制。

参考

1. 屏幕dpi计算器：https://www.sven.de/dpi/
2. Ubuntu下调整DPI达到字体美化: https://www.cnblogs.com/wadesong/articles/4976198.html