srcsetはあくまで同じ見た目の画像に使う

srcsetは画像を○倍にという用途にしか適さない

<img src="img320.jpg" srcset="img640.jpg 640w, img320.jpg 320w" sizes="(max-width:640px) 100vw, 640px"
 alt="">

srcsetの中で画像パス、画像ファイルの横幅を記述。
単位はpxでなくwを用います。
320w=1x、640w=2xみたいな書き方もできる。
sizes属性で画像をウェブページ上で表示する際の横幅を指定

※「画像ファイルの横幅」は、「画像をウェブページ上で表示する際の横幅」では無いことに注意してください。
※srcsetはページを読み込んだ段階で画像を選定
ウィンドウ幅を縮小したときに切り替えたいなら
pictureを使う。

※追記
Firefox、Safariでは動作が不安定

pictureは違う画像にも対応

pictureはsrcsetとは違いsp時のみ見た目が違う画像にできたりする。
ただしie11を考慮するとポリフィルを導入しなくてはいけない

<picture>
    <source srcset="img640.jpg" media="(max-width:640px)">
    <img src="img320.jpg" alt="">
</picture>

メディアクエリを指定できるのでサイズの大きい順に記述し、最後にimg要素を記述します。

srcsetは色々不安定なので
picture使うがいいかも
pictureを使う際はポリフィルを忘れずに！
めんどくさかったらclassで画像を出し分けてください