论文中插入高分辨率（dpi）图片

一、关于插图的分辨率

论文插图要求的分辨率并非常规意义上的图像分辨率，以jpg格式文件为例：

选中.jpg文件，右键属性，弹出图1属性框。

图1. jpg文件属性框

分辨率 1903x2100：是普通意义上的图像分辨率，确切讲是图像像素尺寸（为区别以下用像素尺寸表示该分辨率），即表示图像行列各由多少像素点组成。

水平/垂直分辨率（300 dpi）：则是跟输出设备（如打印机）相关的图像分辨率，即图片在实际打印出来时，每英寸包含的像素点数（dots per inch，dpi），反应输出（打印）出来后图像真实的分辨率（精细程度）。例如，上图1903x2100的图像，按其自身设置的分辨率（300 dpi）打印，实际物理尺寸是 (1903/300)x(2100/300) inch。

通常学术论文对插图的要求：灰度曲线或框图不低于600 dpi，含彩色图片的插图不低于300 dpi。

600 dpi的直观理解：以电子寸照（大头照）为例，设其像素尺寸为600x600，按照600 dpi（标准打印质量设置）打印到相纸上，实际物理尺寸为1 inch（约2.54厘米）；而若按高质量打印设置（1200dpi）进行打印，实际物理尺寸会缩小到1/4，当然精细程度更高（每英寸1200个像素点）。

二、插图分辨率低的主要原因

易混淆的概念：同样作为输出设备，激光打印机的dpi通常能达到600 dpi，即1平方英寸能打印600x600个墨点。而主流液晶显示器一般为96 dpi（低端显示器仅为72 dpi，4K液晶电视约96 dpi，高端手机屏幕300-500 dpi，这也是为什么同样距离下的费眼程度：电视>显示器>手机>书）。

典型错误：直接将屏幕上看起来大小适中的fig窗或其它结果截屏（或保存为Bmp、jpg、tif等格式文件），复制（或插入）到Word文档中，按100%缩放（设置方式：选中插图右键菜单[大小和位置->大小] 弹出图2对话框，注意需勾选“锁定比例”、“相对原始图片大小”复选框，避免图像变形）排版后，打印出来的图片明显不如周围文字清晰，有明显颗粒感。

图2. Word中插入图片的大小属性设置框。

原因分析：Word编辑的文字，其实是矢量数据（非图片），打印时可以理解成Word会根据打印设置将文字离散化成600 dpi的数据点再打印，即每个墨点对应一个不同的数据点，充分利用打印机的打印精度。而截屏的图像，默认分辨率为96 dpi，插入Word后，若缩放大小设为100%，仍按打印设置的600 dpi离散化，每2x2个离散点（即打印机墨点）只对应一个像素点，因此看起来不清晰。

示例：仍以600x600像素尺寸的1 inch电子照片为例，将其按600 dpi打印在1英寸相纸上，该结果作为标准清晰图像（Ref）。若在96 dpi的显示器上，用看图软件（如Windows自带的画图）查看该图，在100%缩放比例下的实际显示尺寸为600/96 = 6.25 inch（约15.9 cm），相当于1 inch照片被放大了6.25倍显示，与标准清晰图像（Ref）相比，显然屏幕显示的清晰度低（注：清晰度与图片尺寸没关系，激光打印机和显示器都是采用离散化的方式表示图片，单位面积内打印机的有效离散化点数更多，因此清晰度即表示的精细度更高）。将上述100%显示的照片截屏（默认96 dpi），插入Word文档，设置成100%缩放，效果如图3所示，打印在A4纸上为6.24 inch （约15.9 cm）的方框，尽管打印机设置仍是600 dpi，1 inch仍有600个墨点，但实际上每2x2的墨点表示同一像素点（打印机的分辨率未充分发挥），所以与标准清晰图像Ref相比，有明显颗粒感，清晰度低。

图3. 600x600截屏图像在Word中100%缩放显示效果

三、制作高分辨率插图的方法

1、截屏或插入96 dpi 的图片（bmp、jpg等格式）。但要确保图像像素尺寸足够大（图中文字和线号足够大），插入Word文档后，按缩小16%排版（如图2）与周围文本看起来仍协调。注：期刊通常要求插图中的文字不小于8 磅（pt），线号1磅，即96 dpi的原图缩小16%后，其中的文字看起来仍 >= 8磅，线号仍>=1 磅，此时原图（100%缩放时）的字体应至少为50 pt，线号6.25 pt。

示例：图4是将图2缩小16%的效果，打印在A4纸上实际尺寸为1 inch。由于原图600x600像素点，每个墨点对应一个像素，打印结果会比较清晰。

图4. 图2缩小16%的图像。

2、插入高dpi（600 或300 dpi）的jpg或tif格式图像，按100%缩放排版，图片与周围文字看起来协调。

示例：图5为600x600像素尺寸600 dpi的tif图片插入Word后，按100%显示的效果。

图5. 像素尺寸600x600、分辨率600 dpi的tif图片100%缩放

事实上，就打印效果而言，96 dpi图片缩小16% = 600 dpi 的100%缩放。

四、如何制作高dpi的图片文件（jpg、tif、png等格式）？

1、Visio制图

制作系统框图或在Matlab、Python等输出的高dpi图片中加文字等标注信息时，建议用Visio制图，并输出图片。具体步骤：

1）确保Visio视图在100%缩放（见图6）下的所画图形和字体大小适中，符合实际打印期望的尺寸。

图6. Visio视图的缩放比例调整方式。

2）点击Visio菜单：[文件/另存为]（见图7），在弹出的另存为对话框中，选择保存文件类型为tif、jpg、png等格式，设置路径和文件名后，点击确认弹出图8对话框。

图 7. Visio另存为对话框。

3）在图8对话框中设置输出选项，分辨率选择自定义，按要求设置为600或300 dpi，切勿选择屏幕（即96 dpi）。Visio将根据选择的dpi离散化画布上的文字和图片，因此，同一Visio源文件，按不同dpi输出的图像像素尺寸是不一样的：600 dpi输出的图像像素尺寸是按屏幕96 dpi输出图像的6.25倍。

图8. Visio的图片输出选项

2、Matlab的fig输出

1）设置fig窗体尺寸以及曲线、字体等的大小，使其在显示器上正常显示（非最大化）的大小与实际打印的期望尺寸接近（即在屏幕上看起来与在A4纸上打印的大小接近）。

2）点击fig窗口菜单：[文件/导出设置]（如下图）

弹出导出设置对话框，如下图：

点中“渲染”（英文版render）属性，勾选“自定义颜色”，设为 w（即white），将坐标系背景色设为白色，“分辨率（dpi）”设置为600或300，点击按钮：“应用于图窗”，此时fig窗体会按设定属性呈现，查看fig窗体显示无误后，点击按钮“导出…”，将弹出另存为对话框，如下图：

选择TIFF image或TIFF no compression Image（即tif文件）保存即可。

3、将bmp或低dpi图片转换为高dpi图片

Bmp或第dpi的jpg/tif/tiff/png文件可利用图片编辑软件转换成高dpi图片，即图片像素尺寸不变，仅修改dpi设置。以ACDSee免费版为例：

1）首先用画图或其它图片编辑工具，将jpg/tif/tiff/png另存为bmp格式。

2）用ACDSee打开bmp图片，选择编辑模式，选择调整大小，如下图：

弹出如下编辑界面

选择“实际/打印大小”，“分辨率”设为600或300，注意ACDSee默认分辨率是300，若手动修改为600，图像像素尺寸（即第一个单选框“像素”中的值）会被放大一倍（可以认为是ACDSee的bug），此时可以选择单选框“百分比”，将宽高调整1x1即可恢复原像素尺寸，点击完成，保存为tif格式文件，即可得到像素尺寸与原bmp相同，但dpi设置为600的tif文件。

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