請選擇「由什麼求」,再輸入觀看距離或電視尺寸。「畫面高度的幾倍」的係數留空時,會使用一般常用的參考值(4K=1.5、Full HD=3、8K=0.75)。
這個頁面可以做什麼
- 輸入從看電視的位置到電視的距離(觀看距離),就能知道 4K 電視和 Full HD 電視各自的建議尺寸(吋)
- 輸入電視尺寸(吋),就能知道畫面的寬、高、對角線(cm),以及 4K、Full HD、8K 各自的建議觀看距離
- 由吋數、寬、高其中一個,就能求出其餘的尺寸(例如「寬 120 cm 的電視櫃最大能放幾吋」)
- 也能確認現在的電視或想買的電視「觀看距離是畫面高度的幾倍」「畫面在視野中占的角度(視角)是幾度」
- 長寬比(16:9、4:3、21:9)和「畫面高度的幾倍」的係數都可以修改,所以也能用在電腦螢幕或投影機的布幕
這個計算有什麼用?
沙發到畫面 2 m 的房間,Full HD 的建議約 54 吋,4K 的建議約 107 吋,差距很大。這表示「4K 就算大到超過 100 吋、靠這麼近也不會在意顆粒感」,實際上會在這之間選尺寸。
例如同樣 2 m,55 吋的視角約 34°,65 吋約 40°。先換成數字,就能減少「比想像中小」「太大看得眼睛累」的失誤,到賣場看實物時也有個基準。不過參考值終究只是參考,也請確認廠商的建議觀看距離和實際觀看的感覺。
寬 120 cm 的電視櫃能放的畫面寬度最多 120 cm,16:9 的話 \(120 \div 0.8716 \div 2.54 \approx 54\) 吋是上限的參考值。實物會因邊框和腳架而更大,所以實際上 50 吋(寬約 111 cm)左右會是候選。
用這個計算機的「由吋數、寬或高求畫面尺寸」,就能由寬度反推。要壁掛或放進系統櫃時,請以廠商的外觀尺寸(含邊框、腳架的寬和高)做最後確認。
離床 1.5 m 的臥室,Full HD 的建議約 40 吋,4K 的建議約 80 吋。距離近時畫素的顆粒感比較明顯,可以當作判斷依據:就算尺寸小也選 4K,或是選 Full HD 但尺寸配合距離。
在「現在或想買的電視尺寸」欄輸入候選的吋數,就能知道在這個距離「是畫面高度的幾倍」,並和參考值(1.5 倍、3 倍)比較。
27 吋(16:9)的螢幕高約 33.6 cm、寬約 59.8 cm,在眼睛前 60 cm 使用時,觀看距離約為高度的 1.8 倍,視角約 53°。這接近 4K 螢幕的參考值(1.5 倍=約 50 cm),可以知道是能發揮文字細緻度的距離。
橫長的超寬螢幕(21:9)可以選擇長寬比來計算。看文字的工作中,視角太大會讓眼睛和脖子的移動變多,在一起考慮桌子深度和螢幕寬度時可以當作參考。
100 吋(16:9)的布幕高約 124.5 cm、寬約 221.4 cm。4K 投影機的建議觀看距離約 1.9 m,Full HD 約 3.7 m;在 3 m 的距離觀看時,視角約 41°。
布幕和沙發的位置之後不好移動,先量好房間尺寸再決定「要幾吋」「坐在哪裡」,安裝後就比較不會後悔。
從 6 m 外的最後一排看 65 吋的顯示器(高約 80.9 cm),距離約為畫面高度的 7.4 倍,視角約 14°。這遠遠超過 Full HD 的參考值(3 倍),可以預想字很小的資料在後排不容易看清楚。
這個數字可以作為「再加 1 台顯示器」「把字放大」「座位往前移」等判斷的依據。
畫面的寬、高、對角線是直角三角形的 3 邊,所以用畢氏定理可以求出「16:9 的對角線是 \(\sqrt{16^{2}+9^{2}} = \sqrt{337}\)」。視角的公式 \(\theta = 2\arctan(W \div 2L)\),是把眼睛和畫面邊緣構成的直角三角形的 \(\tan\),用 \(\arctan\) 換回角度。
可以當作確認課本公式和「買電視時的計算」相連的生活例子。
公式與圖示
符號與用語解說
符號
| \(S\) | 畫面尺寸(吋)。是 size(大小)的字首。就是電視「55 吋」的那個數,以吋(1 吋=2.54 cm)表示畫面對角線的長度。 | |
| \(D\) | 畫面對角線的長度(cm)。是 diagonal(對角線)的字首。用 \(D = 2.54S\) 求出。 | |
| \(H\) | 畫面高度(cm)。是 height(高度)的字首。建議觀看距離是用這個高度的幾倍來表示。 | |
| \(W\) | 畫面寬度(cm)。是 width(寬度)的字首。用在判斷能不能放上電視櫃,以及計算視角。 | |
| \(a:b\) | a 比 b | 長寬比(畫面的寬:高)。現在的電視和螢幕是 \(16:9\),舊電視和部分平板是 \(4:3\),超寬螢幕是 \(21:9\)。 |
| \(L\) | 觀看距離(cm 或 m)。這個頁面用的是 length(長度)的字首,代表從眼睛的位置到畫面的距離。 | |
| \(k\) | 「觀看距離是畫面高度的幾倍」的係數。4K=1.5、Full HD=3、8K=0.75 是一般常用的參考值,在這個計算機中可以修改。 | |
| \(\theta\) | theta | 視角(度)。畫面寬度在眼前所占的角度;希臘字母 theta 常用來表示角度。用 \(\theta = 2\arctan(W \div 2L)\) 求出。 |
| \(\tan\) | tangent | 正切。直角三角形中「對邊 ÷ 鄰邊」的值,是 tangent(切線)的縮寫。對視角的一半 \(\theta \div 2\),\(\tan(\theta \div 2) = W \div 2L\) 成立。 |
| \(\arctan\) | arctangent tangent inverse(\(\tan^{-1}\)) | 反正切。傳回「\(\tan\) 值等於這個數的角度」的計算,也寫作 \(\tan^{-1}\)。由畫面寬度和觀看距離求視角時使用。 |
| \(\sqrt{\ }\) | 根號 | 平方根。表示「平方後等於該數的正數」。用畢氏定理求對角線與寬、高的關係時使用(例:\(\sqrt{16^{2}+9^{2}} = \sqrt{337} \approx 18.36\))。 |
| \(\approx\) | 約等於 | 表示「大約相等」的符號。把除不盡的值或 \(\arctan\) 的結果用小數取概數表示時使用。 |
用語
| 觀看距離 | 從看電視的人眼睛的位置到畫面的距離。量的是坐在沙發或椅子上時眼睛與畫面之間的距離。請注意,指的不是電視櫃的深度,而是眼睛到畫面的距離。 |
| 吋 (英吋) |
表示電視尺寸的單位,以吋(1 吋=2.54 cm)表示畫面對角線的長度。型錄上的「55 吋」,指的是實際顯示影像的部分(可視畫面)的對角線長度。 |
| 對角線 | 連接畫面左下角到右上角的線(和它的長度)。電視的吋數就是這個長度。它和寬、高之間由畢氏定理連結。 |
| 長寬比 | 畫面寬度與高度的比。現在的電視和螢幕是 16:9(寬 16 對高 9),舊式映像管電視和部分平板是 4:3,橫長的超寬螢幕是 21:9。這個計算機的 21:9,依產品實際上也可能是約 2.37:1(64:27),精確尺寸請以廠商規格為準。 |
| 可視畫面 | 電視上實際顯示影像的部分。這個計算機求出的寬、高、對角線都是這部分的尺寸,實物會因邊框和腳架而大一圈。 |
| 畫素 | 組成畫面的小點(pixel)。Full HD 有寬 1920 × 高 1080 個,4K 有寬 3840 × 高 2160 個,8K 有寬 7680 × 高 4320 個畫素;畫素越多,靠近看也越不容易看出顆粒感。 |
| Full HD | 擁有寬 1920 個、高 1080 個畫素的畫面細緻程度(解析度),也稱 FHD 或 1080p。建議觀看距離約為畫面高度的 3 倍。 |
| 4K | 擁有寬約 4000(3840)個、高 2160 個畫素的解析度,也稱 UHD,寬和高都是 Full HD 的 2 倍(畫素數是 4 倍)。因為不容易看出顆粒感,建議觀看距離是 Full HD 的一半(畫面高度的約 1.5 倍)。 |
| 8K | 擁有寬 7680 個、高 4320 個畫素的解析度,寬和高再是 4K 的 2 倍(畫素數是 4K 的 4 倍、Full HD 的 16 倍)。建議觀看距離再是 4K 的一半(畫面高度的約 0.75 倍)。 |
| 角解析度 | 眼睛「能分辨多細小的東西」的極限。一般認為視力 1.0 的眼睛,無法分辨比約 \(\dfrac{1}{60}\) 度(1 分)的角度更細的東西。1 個畫素看起來比這個角度小的距離,就是「看不出顆粒感的距離」;Full HD=高度的約 3 倍、4K=約 1.5 倍、8K=約 0.75 倍這些係數就是由此推導(計算上是約 3.2 倍、約 1.6 倍、約 0.8 倍,再取整數當作參考值)。 |
| 視角 | 畫面寬度在眼前所占的角度,也就是眼睛的位置分別連到畫面左右兩端的 2 條線所夾的角。同一台電視越靠近角度越大;角度越大,影像越能填滿視野,臨場感也越強。 |
| SMPTE | 美國電影電視工程師協會(Society of Motion Picture and Television Engineers)。制定影像技術規格的團體,電影院座位的視角參考值常引用約 30°。 |
| THX | 以電影院和家庭劇院音響、影像品質認證聞名的品牌。視角的參考值常引用約 36~40°。兩者都不是「一定要這個角度」的規定,而是衡量臨場感的參考。 |
| 正切 | 三角比中的 \(\tan\)(tangent)。直角三角形中「對邊 ÷ 鄰邊」的值;對視角的一半,\(\tan(\theta \div 2) = W \div 2L\) 成立。 |
| 反正切 | \(\tan\) 的反運算(\(\arctan\))。傳回「\(\tan\) 值等於這個數的角度是幾度」。工程計算機上是 \(\tan^{-1}\) 鍵,Excel 是 ATAN 函數。 |
| 弧度 | 角度的單位之一,\(180^\circ = \pi\) 弧度(1 弧度 \(\approx 57.3^\circ\))。Excel 的 ATAN 和 Python 的 math.atan 都以這個單位傳回角度,所以要以「度」讀視角時,要用 DEGREES(Excel)或 math.degrees(Python)換算。 |
| 畢氏定理 | 直角三角形中「兩股的平方和 = 斜邊的平方」成立的定理,也稱勾股定理。畫面的寬、高、對角線是直角三角形的 3 邊,所以由這個定理連結。 |
建議先了解的基礎知識
為了能「理解意義地」使用這個頁面的計算,這裡整理了建議先了解的基礎知識。
遇到卡關時,回頭複習這個表的內容是最快的方法。
| 長度單位的換算(國小低年級,7~9 歲) |
|
| 比與比值(國小六年級,11~12 歲) |
|
| 概數與四捨五入(國小四年級,9~10 歲) |
|
| 直角三角形與畢氏定理(國中八年級,13~14 歲) |
|
| 三角比 tan 與反三角函數(高中,15~18 歲) |
|
用 Excel 計算的方法
| 畫面尺寸 S(吋) | 55 |
| 長寬比的寬 a | 16 |
| 長寬比的高 b | 9 |
| 對角線 D(cm) | =B1*2.54 |
| 畫面高度 H(cm) | =B4*B3/SQRT(B2^2+B3^2) |
| 畫面寬度 W(cm) | =B4*B2/SQRT(B2^2+B3^2) |
| 畫面高度 H(cm) | 68.5 |
| 係數 k(4K=1.5, Full HD=3, 8K=0.75) | 1.5 |
| 建議觀看距離 L(cm) | =B1*B2 |
| 觀看距離 L(cm) | 200 |
| 係數 k(4K=1.5, Full HD=3, 8K=0.75) | 3 |
| 長寬比的寬 a | 16 |
| 長寬比的高 b | 9 |
| 建議畫面高度 H(cm) | =B1/B2 |
| 建議畫面尺寸 S(吋) | =B5*SQRT(B3^2+B4^2)/B4/2.54 |
| 畫面寬度 W(cm) | 121.8 |
| 觀看距離 L(cm) | 200 |
| 視角 θ(°) | =DEGREES(2*ATAN(B1/(2*B2))) |
第 1 個表是 55 吋、16:9,B4 是 139.7,B5 約 68.5,B6 約 121.8。第 2 個表是高度 68.5 cm 的 4K(係數 1.5),B3 約 102.8(約 1 m)。第 3 個表是觀看距離 200 cm、Full HD(係數 3),B5 約 66.7,B6 約 53.5(吋)。第 4 個表的 B3 約 33.9(°)。
「SQRT」是平方根,「^2」是平方。「ATAN」是求反正切(arctan)的函數,結果以弧度為單位傳回,所以用「DEGREES」換成度。想用 Full HD、4K、8K 等其他係數計算時,請把係數欄改成 1.5、3、0.75 等。
用 Google 試算表計算的方法
| 畫面尺寸 S(吋) | 55 |
| 長寬比的寬 a | 16 |
| 長寬比的高 b | 9 |
| 對角線 D(cm) | =B1*2.54 |
| 畫面高度 H(cm) | =B4*B3/SQRT(B2^2+B3^2) |
| 畫面寬度 W(cm) | =B4*B2/SQRT(B2^2+B3^2) |
| 畫面高度 H(cm) | 68.5 |
| 係數 k(4K=1.5, Full HD=3, 8K=0.75) | 1.5 |
| 建議觀看距離 L(cm) | =B1*B2 |
| 觀看距離 L(cm) | 200 |
| 係數 k(4K=1.5, Full HD=3, 8K=0.75) | 3 |
| 長寬比的寬 a | 16 |
| 長寬比的高 b | 9 |
| 建議畫面高度 H(cm) | =B1/B2 |
| 建議畫面尺寸 S(吋) | =B5*SQRT(B3^2+B4^2)/B4/2.54 |
| 畫面寬度 W(cm) | 121.8 |
| 觀看距離 L(cm) | 200 |
| 視角 θ(°) | =DEGREES(2*ATAN(B1/(2*B2))) |
用 Python 計算的方法
import math
inch = 55 # 畫面尺寸 S(吋)
aspect_w, aspect_h = 16, 9 # 長寬比 a:b(16:9)
distance_cm = 200 # 觀看距離 L(cm)
# 畫面尺寸(cm)
diagonal_cm = inch * 2.54
diag_ratio = math.sqrt(aspect_w ** 2 + aspect_h ** 2) # √(a² + b²)
height_cm = diagonal_cm * aspect_h / diag_ratio
width_cm = diagonal_cm * aspect_w / diag_ratio
print(f"對角線: {diagonal_cm:.1f} cm, 高度: {height_cm:.1f} cm, 寬度: {width_cm:.1f} cm")
# 建議觀看距離(畫面高度 × 係數)
for name, k in (("4K", 1.5), ("Full HD", 3), ("8K", 0.75)):
print(f"{name} 的建議觀看距離: {height_cm * k / 100:.2f} m")
# 由觀看距離求建議畫面尺寸(吋)
for name, k in (("4K", 1.5), ("Full HD", 3)):
best_height_cm = distance_cm / k
best_inch = best_height_cm * diag_ratio / aspect_h / 2.54
print(f"觀看距離 {distance_cm} cm 時 {name} 的建議尺寸: {best_inch:.1f} 吋")
# 視角(畫面寬度在視野中占的角度)
viewing_angle = math.degrees(2 * math.atan(width_cm / (2 * distance_cm)))
print(f"在 {distance_cm} cm 看 {inch} 吋時的視角: {viewing_angle:.1f} °")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
D = S × 2.54, H = D × b ÷ √(a² + b²), W = D × a ÷ √(a² + b²)
D = 2.54\,S,\quad H = D \cdot \frac{b}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}},\quad W = D \cdot \frac{a}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi><mo>=</mo><mn>2.54</mn><mo>⁢</mo><mi>S</mi>
<mo>,</mo>
<mi>H</mi><mo>=</mo><mi>D</mi><mo>⋅</mo>
<mfrac><mi>b</mi><msqrt><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></msqrt></mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>W</mi><mo>=</mo><mi>D</mi><mo>⋅</mo>
<mfrac><mi>a</mi><msqrt><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></msqrt></mfrac>
</mrow>
</math>
D = 2.54 S, H = D b / sqrt(a^2 + b^2), W = D a / sqrt(a^2 + b^2)
diag = 2.54*S; {diag, diag*b/Sqrt[a^2 + b^2], diag*a/Sqrt[a^2 + b^2]} (* D 是微分的保留字,所以對角線寫成 diag *)
diag := 2.54*S; H := diag*b/sqrt(a^2 + b^2); W := diag*a/sqrt(a^2 + b^2); # D 是微分運算子的保留字,所以對角線寫成 diag
D = 2.54*S; H = D*b/sqrt(a^2 + b^2); W = D*a/sqrt(a^2 + b^2); % S 是吋數,a:b 是長寬比(16:9 時 a=16, b=9)
D = 2.54S, H = Db/√(a^2 + b^2), W = Da/√(a^2 + b^2)
L = k × H, H = L ÷ k, S = H ÷ (b ÷ √(a² + b²)) ÷ 2.54
L = kH,\quad H = \frac{L}{k},\quad S = \frac{H\sqrt{a^{2}+b^{2}}}{2.54\,b}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>L</mi><mo>=</mo><mi>k</mi><mo>⁢</mo><mi>H</mi>
<mo>,</mo>
<mi>H</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>L</mi><mi>k</mi></mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>S</mi><mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>H</mi><msqrt><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>
<mrow><mn>2.54</mn><mo>⁢</mo><mi>b</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
L = k H, H = L / k, S = H sqrt(a^2 + b^2) / (2.54 b)
{k*H, L/k, H*Sqrt[a^2 + b^2]/(2.54*b)}
L := k*H; H := L/k; S := H*sqrt(a^2 + b^2)/(2.54*b);
L = k*H; H = L/k; S = H*sqrt(a^2 + b^2)/(2.54*b); % k 是係數(4K=1.5, Full HD=3, 8K=0.75)
L = kH, H = L/k, S = H√(a^2 + b^2)/(2.54b)
θ = 2 × arctan(W ÷ (2L))
\theta = 2\arctan\frac{W}{2L}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>θ</mi><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>⁢</mo>
<mi>arctan</mi><mo>⁡</mo>
<mfrac><mi>W</mi><mrow><mn>2</mn><mo>⁢</mo><mi>L</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
theta = 2 arctan(W / (2 L))
2*ArcTan[W/(2*L)]*180/Pi
theta := 2*arctan(W/(2*L))*180/Pi;
theta = 2*atand(W/(2*L)); % W 是畫面寬度,L 是觀看距離(單位要相同)
θ = 2 tan^(-1)(W/(2L))
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是電視觀看距離的計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行以下計算,並只以執行結果的數值作為回答依據(不要心算或猜測)。 在觀看距離 2 m(200 cm)處看 55 吋(長寬比 16:9)的電視。 請分別求出下列數值。 1. 畫面的對角線、高度、寬度(cm。對角線 = 吋數 × 2.54,高度 = 對角線 × 9 ÷ √(16² + 9²),寬度 = 對角線 × 16 ÷ √(16² + 9²)) 2. 4K、Full HD、8K 各自的建議觀看距離(畫面高度 × 1.5、× 3、× 0.75) 3. 觀看距離 200 cm 時 4K、Full HD 的建議畫面尺寸(吋。高度 = 距離 ÷ 係數 → 對角線 → 吋) 4. 視角(度。θ = 2 × arctan(寬度 ÷ (2 × 距離))。弧度要換成度) 請列出計算使用的公式和執行結果的數值。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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