为什么要使用响应式图片？

让我们来看一个典型的场景。一个典型的网站头部可能会有一张图片，头部下面可能会有一些内容的图片。头部图片很可能会横跨整个头部的宽度，而内容图片会适应某个内容区块的宽度，以下是个简单的例子：

这个网页在宽屏设备（例如笔记本电脑或台式机）上表现良好（你可以查看在线演示以及在 GitHub 上查看源代码）。我们不会在本课程中详细讨论它的 CSS，只说以下几个要点：

• 正文内容设置了最大宽度为 1200 像素——在大于该宽度的视口中，正文会保持 1200 像素宽，并将其本身置于可用空间的中间；在小于该宽度的视口中，正文的宽度是视口宽度的 100%。
• 头部图片设置为，无论头部宽度如何变化，它的中心始终处于头部的中间，这样如果网站显示在窄屏上，图片中心的重要细节（里面的人）仍然可以看到，而两边超出的部分就消失了。图片的高度是 200px。
• 内容图片设置为，如果 body 元素比图片更小，图片就会随之缩小，这样图片总是在 body 中，而不会溢出。

然而，如果你尝试在小屏幕设备上查看本页面，问题就会产生。下图中网页的头部看起来还可以，但它在移动设备上占据了过多的屏幕高度，在这个尺寸下，你很难看到第一张内容图片中的两个人脸。

一个改进的方法是，当网站在窄屏上观看时，显示一张只含重要细节的裁剪版本的图片，在像平板电脑这样的中等宽度的屏幕设备上显示时，显示另一张裁剪的图片。如果采用这种方式，你会需要为多种布局提供不同的裁剪图片，这种问题通常称为美术设计问题（art direction problem）。

此外，如果是在小屏手机屏幕上显示网页，那么没有必要在网页上嵌入这样大的图片。这样做会浪费流量；移动用户不希望浪费流量来下载为桌面用户准备的大图片，他们的设备只需下载小图片即可。反过来说，一张小的位图，如果它的显示尺寸大于原始尺寸，看起来就会有颗粒感（位图有固定数量的像素宽，固定数量的像素高，正如我们在矢量图中所学到的）。理想情况下，用户的 web 浏览器可以使用多种分辨率的图片。然后，浏览器就可以根据用户设备的屏幕尺寸来确定加载的最佳分辨率。这就是分辨率切换问题。

更复杂的是，有些设备的屏幕分辨率很高，需要比你想象中更大的图像才能很好地显示。这本质上是同一个问题，但背景略有不同。

你可能会认为矢量图形能解决这些问题，在某种程度上是这样的——它们文件大小很小，而且缩放自如，因此你应该尽可能地使用它们。然而，它们并不适合所有的图片类型，虽然在简单图形、图案、界面元素等方面较好，但如果是有大量的细节的图片（例如照片），创建矢量图像会非常复杂。像 JPEG 这样格式的位图会更适合类似上面例子中的图片。

web 刚面世时，这样的问题并不存在，在上世纪 90 年代早期至中期，人们仅仅可以通过笔记本电脑和台式机来浏览 web 页面，所以浏览器开发者和规范制定者甚至没有想到要实现这种解决方式（响应式开发）。最近应用的响应式图片技术，通过为浏览器提供多个图像文件来解决上述问题，比如使用相同显示效果的图片但包含多个不同的分辨率（分辨率切换），或者使用不同的图片以适应不同的空间分配（美术设计）。

如何创建响应式图片？

在本节中，我们会探究上面提出的两个问题，并且演示如何用 HTML 的响应式图片特性来解决。需要注意的是，如以上示例所示，在本节中我们将专注于 HTML 的 <img> 元素（我们在上文例子中的内容图片），但网站头部的图片仅是装饰性的，实际上应该要用 CSS 的背景图片来实现。CSS 是比 HTML 更好的响应式设计的工具，我们之后会在 CSS 模块中讨论这些。

分辨率切换：不同的尺寸

那么，我们到底想要用分辨率切换解决什么问题呢？我们想要显示相同的图片内容，仅仅依据设备来决定显示得更大或更小——这是我们在示例中的第二个内容图像的情况。标准的 <img> 元素传统上仅仅可以给浏览器指定唯一的资源文件。

<img src="elva-fairy-800w.jpg" alt="Elva dressed as a fairy" />

然而我们可以使用两个属性——srcset 和 sizes——来提供额外的资源图像和提示，帮助浏览器选择最合适的资源。你可以从 Github 上的 responsive.html 中查看示例（也可以查看它的源代码）：

<img
  srcset="elva-fairy-480w.jpg 480w, elva-fairy-800w.jpg 800w"
  sizes="(max-width: 600px) 480px,
         800px"
  src="elva-fairy-800w.jpg"
  alt="Elva dressed as a fairy" />

srcset 和 sizes 属性看起来很复杂，但是如果你像上面那样进行格式化，每一行有一个不同的属性值，那么它们并不是很难理解。每个值都包含逗号分隔的列表，列表的每一部分由三个子部分组成。让我们来分别看看这些内容：

srcset 定义了浏览器可选择的图片集合以及每个图片的大小，每张图片信息的设置和前一个用逗号隔开，每个设置要写：

1. 一个文件名（elva-fairy-480w.jpg）

2. 一个空格

3. 图片的固有宽度（以像素为单位）（480w）。注意，这里以 w 为单位，而非你可能期望的 px。图片的固有尺寸是它的真实大小，可以通过检查你电脑上的图片文件找到（例如，在 Mac 上，你可以在 Finder 上选择这个图片，然后按

   Cmd

   +

   I

   来显示信息）。

sizes 定义了一组媒体条件（例如屏幕宽度）并且指明当某些媒体条件为真时，什么样的图片尺寸是最佳选择——这就是我们之前提到的提示。上面的示例中，在每个逗号之前，我们写：

1. 一个媒体条件（(max-width:600px)）——你会在 CSS 主题中学到更多相关的知识，但现在我们暂且认为，媒体条件描述的是屏幕可能处于的状态。上面示例中，我们的意思是“当视口的宽度小于等于 600px 时”。
2. 一个空格
3. 当媒体条件为真时，图像将填充的插槽的宽度（480px）

有了这些属性后，浏览器会：

1. 查看屏幕尺寸、像素密度、缩放级别、屏幕方向和网络速度。
2. 找出 sizes 列表中第一个为真的媒体条件。
3. 查看该媒体查询对应的插槽大小。
4. 加载 srcset 列表中引用的与插槽大小相同的图片，如果没有，则加载第一个大于所选插槽大小的图片。

就是这样！所以在这里，如果支持响应式图片的浏览器以 480px 的视口来加载页面，那么 (max-width: 600px) 的媒体条件为真，因此 480px 的插槽会被选择，继而将加载 elva-fairy-480w.jpg，因为该图片的固有宽度（480w）最接近于插槽宽度。800px 的照片大小为 128KB，而 480px 版本仅有 63KB 大小——节省了 65KB。现在想象一下，如果这是一个有很多图片的页面。使用这种技术会节省移动端用户的大量带宽。

不支持这些特性的旧版本浏览器，会忽略这些属性，它们直接越过并按常规加载 src 属性引用的图像文件。

分辨率切换：相同的尺寸，不同的分辨率

假如有一张图片，在不同屏幕分辨率下，以相同的实际尺寸显示。通过提供高分辨率版本的图片，可以在高分辨显示器上提供更好的用户体验。

为此，你可以使用 srcset 结合 x 描述符（一种更简单的语法），而不用 sizes，来让浏览器选择合适分辨率的图片。你可以参考这个示例 srcset-resolutions.html（或查看源代码）：

<img
  srcset="elva-fairy-320w.jpg, elva-fairy-480w.jpg 1.5x, elva-fairy-640w.jpg 2x"
  src="elva-fairy-640w.jpg"
  alt="Elva dressed as a fairy" />

请注意，即使图片仍然以相同的尺寸显示，但在高分辨率显示器下，可以看到等多细节。

在这个例子中，下面的 CSS 会应用在图片上，所以它在屏幕上的宽度是 320 像素（也称作 CSS 像素）：

img {
  width: 320px;
}

在这种情况下，就不需要 sizes 属性——浏览器计算出正在显示的显示器的分辨率，然后显示 srcset 引用的最适合的图片。因此，如果访问页面的设备具有标准/低分辨率显示（用单个设备像素表示一个 CSS 像素），那么会加载 elva-fairy-320w.jpg（1x 是默认值，所以你不需要写出来）。如果设备有高分辨率（用两个或更多的设备像素表示一个 CSS 像素），则会加载 elva-fairy-640w.jpg。640px 图像的大小为 93KB，而 320px 图像的大小仅仅有 39KB。

美术设计

回顾一下，美术设计问题涉及到更改显示的图片以适应不同的图片显示尺寸。例如，当在桌面浏览器上查看网页时，可能会显示一个有人物在中间的大型横向镜头。但当在移动浏览器上查看同样的图片时，它会被缩小，使得图片中的人物变得非常小，难以辨认。在移动设备上，我们可能更希望显示一个较小的、竖向的图片，这样可以放大人物。借助 <picture> 元素我们可以实现这种解决方案。

回到我们最初的例子 not-responsive.html，我们有一张图片需要进行美术设计：

<img src="elva-800w.jpg" alt="Chris standing up holding his daughter Elva" />

让我们使用 <picture> 来解决这个问题！就像 <video> 和 <audio> 一样，<picture> 元素是包含多个 <source> 元素的容器，它提供了多个不同的资源供浏览器选择，然后还有至关重要的 <img> 元素。在 responsive.html 中的代码如下所示：

<picture>
  <source media="(max-width: 799px)" srcset="elva-480w-close-portrait.jpg" />
  <source media="(min-width: 800px)" srcset="elva-800w.jpg" />
  <img src="elva-800w.jpg" alt="Chris standing up holding his daughter Elva" />
</picture>

• <source> 元素包含一个 media 属性，这一属性包含一个媒体条件——就像第一个 srcset 例子那样，这些条件决定哪张图片会显示——第一个条件为真的图片会显示。在上述示例中，如果视口的宽度为 799px 或更少，第一个 <source> 元素的图片就会显示。如果视窗的宽度是 800px 或更大，就显示第二张图片。
• srcset 属性包含要显示图片的路径。请注意，正如我们在 <img> 上面看到的那样，<source> 可以使用单个 srcset 属性引用多个图像，还有 sizes 属性。所以你可以通过一个 <picture> 元素提供多个图片，不过也可以给每个图片提供多分辨率的图片。实际上，你可能不会想经常做这样的事情。
• 在任何情况下，你都必须紧贴着 </picture> 前面提供一个 <img> 元素以及它的 src 和 alt 属性，否则不会有图片显示。当媒体条件都不为真的时候（你可以在这个例子中移除第二个 <source> 元素），它会显示默认图片；如果浏览器不支持 <picture> 元素，它可以作为后备方案。

借助这样的代码我们能够在宽屏和窄屏上都能显示合适的图片，如下所示：

为什么我们不用 CSS 或 JavaScript 来实现？

当浏览器开始加载页面时，它会在主解析器开始加载和解释页面的 CSS 和 JavaScript 之前，预先下载（预加载）所有图像。这种机制通常有助于减少页面加载时间，但对于响应式图像并不有用，因此需要实现类似 srcset 的解决方案。例如，你不能加载 <img> 元素，然后使用 JavaScript 检测视口宽度，再然后根据需要动态更改源图像为较小的图像。这时，原始图像已经被加载，如果仍加载小图像，则在响应式图像方面甚至更糟糕。

动手练习：实现你自己的响应式图片

在本次动手练习中，我们期待你能勇敢地独立完成大部分任务。我们希望你使用 <picture> 来实现自己美术设计的宽/窄屏显示适配，以及使用 srcset 切换不同的分辨率。

1. 写一些简单 HTML 来包含你的代码（如果你喜欢，也可以使用 not-responsive.html 作为起点）。
2. 找一张漂亮的宽屏风景图像，其中需要包含一些细节。使用图像编辑器创建一个网页大小的版本。然后裁剪一下，显示一个更小的部分，其中包含放大的细节，然后创建第二张图片（差不多 480px 宽度比较好）。
3. 使用 <picture> 元素来实现艺术图片切换器！
4. 创建不同大小的多张图片，每个图片的图像都是一样的。
5. 使用 srcset/size 来创建一个分辨率切换器的示例，可以在不同的分辨率的情况下，提供相同尺寸的图像，或者在不同的视图大小的情况下，提供不同尺寸大小的图像。

小结

响应式图像的介绍到此结束——希望你享受学习新技术的过程。总结一下，我们讨论了两个不同的问题：

• 美术设计：当你想为不同布局提供不同剪裁的图片——比如在桌面布局上显示完整的、横向图片，而在手机布局上显示一张剪裁过的、突出重点的纵向图片，可以用 <picture> 元素来实现。
• 分辨率切换：当你想要为窄屏提供更小的图片时（因为小屏幕不需要像桌面端显示那么大的图片）；以及你想为高/低分辨率屏幕提供不同分辨率的图片时，都可以通过矢量图（SVG 图片）或者 srcset 以及 sizes 属性来实现。

此时整个多媒体与嵌入模块接近尾声！在继续下一个模块之前，你现在唯一要做的就是进行一次多媒体与嵌入的测试，看看你学得怎样。希望你玩得开心！

参见

• Jason Grigsby 对响应式图片的出色介绍
• 响应式图片：如果你只是改变分辨率，就用 srcset——包含了更多关于浏览器如何选择显示图片的解释
• <img>
• <picture>
• <source>