宇宙中如何传回图片

Posted 2020-11-22 mrzhu

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，后来的科大发明出数码相机，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：

　　图像的回显设计的知识点比较多，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。