我們知道，計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是0和1，但是展示在我們屏幕上的卻是多姿多彩，文字、圖片、視頻和游戲等等，0和1怎么變成我們從屏幕看到的內(nèi)容的？
黑白圖片
假定，1=白色，0=黑色，我們現(xiàn)在就可以用0和1組合為一個(gè)黑白畫(huà)面了
我們使用ps新建一個(gè)只有0、1的位圖
圖片新建完成如下（放大后效果）
[圖片上傳失敗...(image-ce5cfe-1626784673662)]
假定我們直接按1表示白，0表示黑的方式排列，可以得到我們的存儲(chǔ)結(jié)果
圖片存儲(chǔ)格式
我們按 OS/2 bmp 方式進(jìn)行保存（win位圖最初保存方式，且無(wú)壓縮，這里面去除了ps自動(dòng)生成的元信息）
OS/2 bmp：
0x00-0x01: 2byte 424D表示BMP格式
0x02-0x05: 4byte 此文件大小是0x0030bit(注意高低位，低位在前)
0x06-0x09: 4byte 保留位
0x0A-0x0D: 4byte 偏移量，數(shù)據(jù)開(kāi)始起點(diǎn)，圖中數(shù)據(jù)從0x0020開(kāi)始
0x0E-0x11: 4byte BITMAPINFOHEADER結(jié)構(gòu)體大小(以下為結(jié)構(gòu)體定義)，圖中大小為0x000C（OS/2：12 | Windows DIB 40）
0x12-0x13: 2byte 圖像寬 圖中為4像素
0x14-0x15: 2byte 圖像高 圖中為2像素
0x16-0x17: 2byte 圖像平面數(shù) 圖中為1
0x18-0x19: 2byte 一個(gè)像素有多少bit 圖中為1
0x1A-0x1C: 3byte 0表示的顏色BGR格式，圖中為0x000000黑色
0x1D-0x1F: 3byte 1表示的顏色BGR格式，圖中為0xFFFFFF白色
由于Windows默認(rèn)的掃描的最小單位是4byte，所以bmp默認(rèn)每行對(duì)齊是4的倍數(shù)，我們可以得到第一行的長(zhǎng)度為寬度4*1分辨率*1位(bit)=4bit,對(duì)齊為byte時(shí)最小單位4byte，所以需要占用4byte，但僅前4個(gè)bit填充的值有效。
且bmp是從左下角開(kāi)始掃碼，從左到右，從下到上，二進(jìn)制轉(zhuǎn)換0101為5，1010為a
最終對(duì)應(yīng)的結(jié)果在不對(duì)齊的情況下為a5a5，在對(duì)齊后補(bǔ)0的情況如下所示：
A0 00 00 00 50 00 00 00 A0 00 00 00 50 00 00 00
但是ps等軟件在生成時(shí)會(huì)有一些元信息，所以可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)齊為4byte時(shí)不是補(bǔ)0的情況，在算法讀取時(shí)會(huì)自動(dòng)跳過(guò)，但是人眼進(jìn)行查看時(shí)，會(huì)造成干擾，自己排除掉即可
上圖中，6 7F、8 22 56 F3等數(shù)據(jù)都是干擾數(shù)據(jù)，可替換為0或者替換為其它內(nèi)容。
圖片放大
圖片放大是在圖片使用中最常使用的功能，我們從圖片放大這個(gè)角度看下黑白顏色后面該怎么處理，嘗試放大下面這個(gè)長(zhǎng)寬2x2的黑白圖
[圖片上傳失敗...(image-7f34f4-1626784673662)]
我們存儲(chǔ)在電腦中的數(shù)據(jù)可以抽象理解為，長(zhǎng)寬2個(gè)像素的
當(dāng)我們將這個(gè)放大為長(zhǎng)寬4個(gè)像素很好處理
[圖片上傳失敗...(image-12625-1626784673662)]
我們得到的圖片還是這樣的沒(méi)什么變化
但是當(dāng)我們想將這個(gè)放大為長(zhǎng)寬3像素呢？要知道，我們的圖片放大縮小，從來(lái)都不是按倍數(shù)放大，動(dòng)不動(dòng)就直接放大2倍的，幾乎沒(méi)有。
可能我們得到的理想結(jié)果是
但是我們的01世界中，不存在0.5這種數(shù)據(jù)，按四舍五入或者退1法，我們可以得到這樣的結(jié)果
但是這無(wú)疑是差距太大了，一個(gè)小的圖片差距都如此大，更大一點(diǎn)的圖片也會(huì)出現(xiàn)更大的偏差，無(wú)疑只使用黑白兩個(gè)顏色是無(wú)法將圖片的細(xì)節(jié)表述清楚的。
那么我們現(xiàn)在拓展下：0b00表示黑色，0b11表示白色，0b01與0b10表示灰色。這樣在放大的時(shí)候可以有灰色填充，某些細(xì)節(jié)可以達(dá)到完善的程度了。（這只是一個(gè)極端例子，不用深究,我要表達(dá)的是0與1黑白中間拓展更多的顏色表達(dá)，讓圖片內(nèi)容更加豐富）
8位灰階
在計(jì)算機(jī)中，8位是1個(gè)字節(jié)，1byte=8bit，我們存儲(chǔ)的最小單元幾乎都是使用byte進(jìn)行存儲(chǔ)，8位灰階就是將黑白顏色數(shù)據(jù)繼續(xù)拓展，都是黑、灰、白色之間，有256個(gè)層次組成。
或許五彩斑斕的黑無(wú)法實(shí)現(xiàn)，但是層次分明的灰是可以達(dá)成的。
彩色圖片
層次分明的灰再怎么分明，都無(wú)法表達(dá)我們看到的真實(shí)顏色，光學(xué)三原色與顏料三原色中紅、綠、藍(lán)可以組合出所有顏色，依據(jù)無(wú)色系黑白灰+彩色系紅綠藍(lán)可以組合出任何顏色的特性，我們繼續(xù)拓展到0和1中的隊(duì)伍來(lái)。
首先 紅+綠+藍(lán)，在RGB光學(xué)三原色中可以組成白色，所有顏色都不存在，則可以變成黑色。
按上圖我們先簡(jiǎn)單擴(kuò)展（自定義），3位表示3個(gè)顏色0b000表示白色 0b100 表示紅色 0b010表示綠色，0b001表示藍(lán)色，0b111是白色，對(duì)應(yīng)的0b010+0b001=0b011，藍(lán)+綠=青,0b110=紅+綠=黃，0b101=紅+藍(lán)=紫。彩色出現(xiàn)了。
那么現(xiàn)在我們已經(jīng)有了最基本的顏色后，我們依然需要進(jìn)行圖片的放大
看下面這個(gè)四像素的圖片，我們依然希望放大
圖片的放大肯定不是相加，而是中間是一個(gè)過(guò)渡的顏色進(jìn)行替換，我們現(xiàn)在使用最簡(jiǎn)單粗暴的替換顏色相加取中間值的方式處理。
以紅綠中間的填充色為例（0b010+0b100）/2,應(yīng)該是靠近這兩個(gè)顏色中的顏色，結(jié)果是2.5，我們不能用0b010綠色去填充，也不能用0b100紅色去填充，如果使用0b110,黃色，更是相差太遠(yuǎn)，在一個(gè)大的照片的放大過(guò)程中，盡量的貼合兩邊的顏色的中間顏色，應(yīng)該是棕褐色，既有綠的過(guò)渡也需要紅的過(guò)渡。(下圖的展示可能不是很明顯，也不很合適，因?yàn)閳D片的放大，極少有長(zhǎng)寬2像素放大為長(zhǎng)寬3像素這種操作，顏色直接的過(guò)渡也不會(huì)這么夸張。)
對(duì)于我們棕褐色，在我們剛才的拓展中，是不存在的，正如灰色在01表示的黑白中不存在，所以我們依然需要一個(gè)拓展來(lái)表達(dá)更多的顏色。
我們現(xiàn)在將顏色拓展為6個(gè)bit了，0b000000表示黑色，0b111111表示白色，其余的0b1100000是紅，0b001100是綠，0b000011是藍(lán)色。第0-2位的00-11中可以表達(dá)4種不同程度的紅，黑（無(wú)紅）、淡紅、淺紅、正紅，其余的等同劃分。
現(xiàn)在，差不多可以將棕色表達(dá)出來(lái)了，雖然依然不夠細(xì)致，我們現(xiàn)在有2^6 = 64種顏色了。
高彩色
15或16位彩色（高彩色）：電腦所用的三原色是紅、綠和藍(lán)。在15位彩色中，每種原色有2^5 = 32個(gè)層次，共32768種顏色；而在16位彩色中，綠色有2^6=64個(gè)，共有65536個(gè)顏色
真彩色
24位彩色（真彩色）：每種原色都有256個(gè)層次，它們的組合便有256256256種顏色。
32位彩色
32位彩色：除了24位彩色的顏色外，額外的8位是儲(chǔ)存重疊圖層的圖形資料(alpha頻道)。
另外有高動(dòng)態(tài)范圍影像(High Dynamic Range Image)，這種影像使用超過(guò)一般的256色階來(lái)儲(chǔ)存影像，通常來(lái)說(shuō)每個(gè)像素會(huì)分配到32+32+32個(gè)bit來(lái)儲(chǔ)存顏色資訊，也就是說(shuō)對(duì)于每一個(gè)原色都使用一個(gè)32bit的浮點(diǎn)數(shù)來(lái)儲(chǔ)存.
