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颜色表示

学习计算机系统中颜色的表示方式。

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颜色表示

学习计算机系统中颜色的表示方式。

什么是像素?

**像素**是数字图形中最基本的单位。它在显示器屏幕上表现为一个点或一个方块,只能表示一种单一颜色。如图所示,一个一位像素只能取两个值:0 或 1。

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One-bit pixel

这就是我们如何为调色板中的每种颜色分配不同的数值,从而用数字表示一个点。显然,我们需要更多的位来实现这一点。

位图图像

我们从点开始。因此,如果我们对一系列行和列的点进行编码,每个点都带有其颜色值,我们就得到了一张计算机图像。这意味着,**位图图像**本质上就是一个由微小像素组成的二维网格,如图所示。

A bitmap representing a black and white image
A bitmap representing a black and white image

计算机屏幕如何显示颜色?

在经典计算机屏幕(硬件实现层面)上,每个像素由三种发光磷光体组成:红色、绿色和蓝色。通过以不同比例或强度混合红、绿、蓝通道,可以生成多种不同的颜色。

注意: 与黑白像素使用单个比特不同,为了表示彩色像素,我们分配 8 位(1 字节),从而可以表示从 0 到 255 的 256 种色调。

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Three phosphors for light emission

显示黑色或白色像素

图像中的彩色像素也可以是黑色或白色。当三个通道的强度设置为 0, 0, 0 时,像素呈现黑色;当三个通道的强度设置为 255, 255, 255 时,像素呈现白色。

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Black (left) and white (right) pixels

显示灰度像素

当三个通道的强度相等但相对较小时,像素呈现灰色。同时改变三个强度值,可得到从 1, 1, 1 到 254, 254, 254 的灰度像素,分别对应深灰到浅灰。

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Dark gray (left) and light gray (right) pixels

显示红色、绿色或蓝色像素

当三个通道的强度设置为 255, 0, 0 时,像素呈现红色。当设置为 0, 255, 0 时,像素呈现绿色。当设置为 0, 0, 255 时,像素呈现蓝色。

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Red (left), green (center), and blue (right) pixels

显示彩色像素

颜色由三个分量强度——红色、绿色和蓝色——表示,不同的颜色是由于这三种原色的不同组合形成的。当三个通道的强度设置为 255, 255, 0 时,像素呈现黄色。当设置为 255, 0, 255 时,像素呈现紫色;当设置为 0, 255, 255 时,像素呈现青色。

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Combinations of color intensities

同样地,我们可以将三个通道的强度设置为 0 到 255 之间的任意值,在计算机屏幕上创建出许多不同的颜色。

让我们尝试调整三个通道的强度,来创建不同的颜色:

No configuration found for ID: baeef1b96908aba190a27bd1fcbe4c0f2f4e279fc5516807aa19760f9b21e63c

Python 中的数据表示

图像表示