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  • 宇宙中如何传回图片

    一直很好奇,今天终于有机会好好研究一下:

    我把整个过程分为图像的采集,图像的保存,图像的传输,图像的接收,图像的回显。

    1:图像的采集与保存

    光的原理:


      从上图可以看到,我们日常生活中看到的7种颜色是由最基础三种颜色构成,即在外层的红黄蓝,我们可以通过不同的组合方案构造出其他四种颜色,这样我们就可以随意的组合出任意图案了。

    小孔成像原理:
      光线通过小孔可形成倒立影像。


    感光材料:
      卤化银,当有光线照射到卤化银上时,卤化银转变为黑色的银,经显影工艺后固定于片基,成为我们常见到黑白负片。

    早期照相机原理:

      首相对物体加大的曝光(每次照相时候的一闪),使得物体本身反射出巨大的光,然后反射光透过小孔倒映在感光材料上,与卤化银作用,最后留存在底片上。

    现代数码相机原理:

      早期的照相机只能排出黑白照片,后来的柯达发明出数码相机,其原理 光在通过小孔 倒映在感光材料上的时候,感光材料只能感觉到光的强度,而无法感知光的颜色,而柯达创始人发明了一种感光元件,可以将原始光分解为三原色的组合比例,然后转换为数字信号,保存起来,最后通过计算机算法进行还原,得到原始光。链接

    2:图像的传输

      我们在上面说到数码相机会把图像转换为数据,所以我们可以将数据转换为二进制,然后通过电磁波传输,电磁波具有传递距离远,传递速度快的特点

    3:图片的接收

      当我们接收到从遥远的太空传回来的电磁波信号的时候,我们需要将电磁波信号转换为二进制数据,这涉及到解码。我们暂且不说,可以看我之前的电磁波文章。

    4:图像的回显:

      图像的回显涉及的知识点比较多,我么先介绍显示屏的原理:

      液晶显示屏成像原理:

        液晶显示屏底部有一个光源,液晶显示屏顶部是像素单位,每个像素单位里面都包括三个滤光器(分别式红黄蓝),中间是液晶,液晶是介于固态与液态之间的一种状态,其分子在电压的控制下,形成不同的排列方式,所以可以控制光线的透过,形成不同明暗程度的画面。
    所以我们可以通过控制电流达到控制液晶分子的显示规律,进而控制整个屏幕的不同部分光通过的强度,比如说在一个像素内,液晶分子分别控制了红黄蓝三个点位的光的通过强度,这本质上是将不同强度的三种颜色进行混合 组合成一个新的光点,这就是在这个像素内应该显示的颜色。通过整体的控制每个像素显示的颜色,我们就可以看到一个静态的界面,如果不断的动态改变 像素的颜色,我们就可以看到一个动态的画面。

      

      使用二进制数据在液晶显示屏生成数据:

        首先我们拿到二进制数据后,我们需要解析把他解析为真正的图像数据,然后我们将图像数据转换为液晶显示屏需要的数据格式,液晶显示屏内部会有指定的算法,将数据转换为二进制,在转换为电子流,通过电的有无不断的控制液晶分子的运动,从而显示出完整的图片。

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