电脑是如何存储照片的

单少杰

你家的电脑里存有照片吧？它可能是你比赛获得胜利之后拍的照片，也可能是爸爸妈妈带你出去玩的时候拍的照片。你有没有想过这样一个问题：这些照片是怎么存到电脑里的呢？其实电脑里储存的所有文件，不管是图片，还是视频、文本等，都是以一串串由0和1组成的数字形成的。什么，你不相信？那就让我们一起进入电脑世界，看看0和1是怎么来记录这么丰富多彩的内容的吧。

通路断路，都有意义

要想知道电脑里的0和1是什么意思，我们首先要知道电脑是由什么组成的。

电脑是由什么组成的？可能你会说它是由键盘、显示器、主板、CPU等组成的。其实说到底，电脑是由无数的电路组成的。你的键盘里有电路，显示器里有电路，主板和CPU里的电路就更多了。

那什么是电路呢？

电路，简单地说就是电流走的通路。想象一下你家的手电筒，它的主要元件包括电池、开关和灯泡。当你用电线把这些元件连在一起后，一条电路就搭建完成了。如果你按下开关，让电路保持连通状态，电流就在电路里流动起来，灯泡就亮了，我们就说这条电路是处于通路的状态；如果你断开开关，电流就不能继续在电路里流动，灯泡就灭了，我们就说这条电路处于断开状态。

在我们的日常生活中，断路似乎不是一件很好的事情——如果我们家里电闸的电路断开了，电视就不能看了，冰箱也不能用了，其他家用电器也都罢工了。但是，在电脑的内部，并不是这样。其实你在接通和断开电路的时候，就已经做了两件很重要的事，那就是用电路记录了一个1和一个0。对，假如我们把电路接通的状态记作1，把电路断开的状态记作0的话，我们就可以用电路通或断的状态来记录数字了。

那么，假如我们要记录下00101这串数字，该怎么办呢？很简单，准备五个开关，让它们组成断开、断开、接通、断开、接通的电路就行了。

电脑记录0和1的方式就是这样。虽然电脑里没有小灯泡，但电脑里有很多个电路和开关。一般情况下，当一个开关接通的时候，电脑就相当于储存了一个1，而当一个开关处于断开的状态时，就记录了一个0。当开关从开变为关，数字就从1变成了0。无数个开关和电路一起运作，就可以进行加法、减法以及其他逻辑运算。

电脑储存照片的时候也是这样。照片是由一个个像素点组成的，只要记下这些像素点上的颜色，就能储存一张照片了。按照规定，不同的颜色对应不同的数值，再把这些数值转化成0和1組成的二进制数字串，就可以在电脑里存储了。

我们可以通过观察下面这张像素图，来理解电脑是怎么使用像素点表示图片的。只不过电脑屏幕或者图片本身的像素点很小，在正常视距范围内我们是看不到的。当像素点变得更多时，图像和屏幕的分辨率也就会变得更高。

听我命令！接通电路！

我们查看电脑文件的时候，总会看到在文件名的后面有个后缀，比如jpg、mp3，这些后缀可以告诉电脑该用什么规则处理这个文件。

在电脑里，图片以0或1组成的一串串数字的模式存储在硬盘上。当我们通过程序发送命令，让电脑在屏幕上展示这张图片的时候，电脑就会按照这个文件的后缀规定的方式读取这串数字，再在显示器上显示。

我们的显示器底部是一块发白光的板子，屏幕则是由很多个“小块”，也就是像素点组成。每个像素点后面都有红、绿、蓝三个滤光片。从后面发出的白光经过滤光片后，被分解成红、绿、蓝三束光，然后进入人的眼睛。由于像素点非常小，三个滤光片又非常近，因此人眼分不清这是三束光。也就是说光在人眼中发生了混色作用，于是一个像素点便有了颜色。电脑通过程序读取每个像素点的颜色数值之后，会调整每个像素点三色光的配比，混合出相应的颜色，最终显示出一张图片。

其实，不只是图片，其他文件的处理方式也一样。比如当文件后缀名是mp3时，电脑就会按照mp3规定的解码方式读取文件里的数字串；后缀名是pdf时，电脑又会按照pdf的规则读取。

当然了，电脑的实际运行要比我们说的复杂得多。不过归根结底，都是电脑里数不清的电路在不断地接通、断开的结果。很多高科技公司在做芯片设计，他们设计的其实就是里面电路的布局。如果你能设计出更好的电路布局，那就能让电脑的性能得到提升。

电脑的CPU为什么不能用塑料制作？

电脑的核心元件CPU用金属和半导体制作，是因为只有它们能连通电路。

我们身边的物质都是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子组成的。有些物质的电子可以在物体里自由运动，从而传导电，这样的物质被称作导体，比如各种金属；有些物质的电子可以在一定条件下自由运动，这样的物质被称作半导体，比如硅；而有的物质的电子不能自由运动，不能传导电，这样的物质被称作绝缘体，比如塑料。

电脑的CPU和主板，要依靠复杂的电路工作，因此需要使用能够导电的材料。塑料不能导电，无法连通电路，所以也就不能用来制成电脑的CPU和主板。