提要：只認(rèn)識0和1的計(jì)算機(jī)，為何能使用繽紛的色彩描繪大千世界？

小時(shí)候看到書里說計(jì)算機(jī)不過是一臺裝滿了0和1的機(jī)器，總是不以為然：怎么可能，你看屏幕上那些五彩繽紛的顏色。長大后，當(dāng)我成為了一名計(jì)算機(jī)戰(zhàn)士，才深深地感受到，為什么計(jì)算機(jī)屏幕美如畫，正是那0101染紅了它。那么，裝滿了0和1的計(jì)算機(jī)是怎么顯示出各種顏色的呢？

在廣大計(jì)算機(jī)的心目中，宇宙中的一切都是可以編號的，這是宇宙存在的基礎(chǔ)。要讓計(jì)算機(jī)能夠表示顏色，首先就要給顏色編號。如果每種顏色用一位數(shù)字表 示，比如0表示黑，1表示白，這樣就能表示2種顏色，可以畫個(gè)太極圖。如果每種顏色用兩位數(shù)字表示，00=紅，01=黃，10=藍(lán)，11=綠，這樣可以表示4種顏色，可以畫張不錯(cuò)的兒童畫。如果用更多的位，那就能表示更多的顏色，因此，我們就用這個(gè)位數(shù)來描述顏色的豐富程度，比如說，8位色是256種不同的顏色，16位是65536種，而24位是16，777，216種。

這么多顏色編碼，就不能像4色8色那樣亂點(diǎn)鴛鴦譜了，什么顏色對應(yīng)幾號，要有一定的規(guī)則才行。否則的話，編碼倒是沒問題，但在顯示的時(shí)候就不方便了。比如說，我們在畫畫的時(shí)候，只要有紅黃藍(lán)三原色，就能調(diào)出各種顏色來。現(xiàn)在請你調(diào)出“第100207號顏色”，如果這個(gè)號碼是隨便分配的，你就不知道怎樣調(diào)，但如果這個(gè)號碼恰好表示“10份紅色+2份黃色+7份藍(lán)色”（10，02，07），那你馬上就可以調(diào)出來。廣大計(jì)算機(jī)紛紛表示，它們也需要這種可以直接理解的編碼方式，所以我們就參照上面的例子為顏色編碼。對于計(jì)算機(jī)屏幕來說，顯示顏色靠的是發(fā)光，而光的三基色是紅、藍(lán)、綠，所以要表示任何一種顏色，只要知道紅藍(lán)綠三種光的強(qiáng)度分別是多少。

我們把一種光的強(qiáng)度分成256種等級，0表示不發(fā)光，255表示最高強(qiáng)度，那么用三個(gè)0～255的數(shù)字就能分別表示紅、藍(lán)、綠三色光的強(qiáng)度。比如，（0，0，0）表示紅藍(lán)綠都不發(fā)光，對應(yīng)為黑色，而（255，255，255）就對應(yīng)著白色，（100，100，100）是灰色，（255，0，0）是純紅色，等等。0～255是十進(jìn)制，我們把它轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，黑色就是000000000000000000000000，純藍(lán)色就是 000000001111111100000000。

由于這些數(shù)字太長，計(jì)算機(jī)爽了，我們很不爽，于是有關(guān)部門決定在書寫時(shí)使用16進(jìn)制，黑色記作 000000，純藍(lán)色記作00FF00，這就是24位顏色的編碼方法了。由于是用紅（Red）、綠（Green）、藍(lán)（Blue）三種光的強(qiáng)度來表示顏色，所以這種編碼稱為RGB碼。

現(xiàn)在顏色們有了自己的號碼，計(jì)算機(jī)可以通過0和1來表示它們，下一步就是要根據(jù)號碼來控制三色光的強(qiáng)度，把不同的顏色顯示出來，這時(shí)，顯示器立功了。1888年，奧地利植物學(xué)家F·Renitzer發(fā)現(xiàn)了液晶這種物質(zhì)有一個(gè)特殊的物理特性：液晶能使通過其中的光線發(fā)生扭轉(zhuǎn)，而外電場的強(qiáng)度能夠決定扭轉(zhuǎn)的幅度。作為一位植物學(xué)家，Renitzer卻因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了液晶而名垂于世。

對于一般的光線來說，扭轉(zhuǎn)并不能改變強(qiáng)度，但是對于即將夾在兩層彼此垂直的偏振片之間的光線來說，情況就不同了。

液晶顯示器里面有一個(gè)發(fā)射白光的燈管，燈管發(fā)出的光線首先會通過垂直偏振片，轉(zhuǎn)換成垂直方向的偏振光。不難想象，如果這束垂直的偏振光不經(jīng)過扭轉(zhuǎn)，就會被前面的水平偏振片完全擋住，如果被扭轉(zhuǎn)90度，就會完全通過水平偏振片。如果扭轉(zhuǎn)30度、45度、60度呢？像這樣的，我們控制液晶扭轉(zhuǎn)光線的程度，也就控制了射出光線的強(qiáng)度。射出的光線再經(jīng)過濾色片，就被轉(zhuǎn)換成了特定顏色、特定強(qiáng)度的光。而屏幕上的每個(gè)像素分成三個(gè)單元，這三個(gè)單元的濾色片顏色不同（分別是什么色，你猜），每個(gè)單元獨(dú)立加上不同強(qiáng)度的電場，調(diào)出不同強(qiáng)度的三基色，對應(yīng)的像素就表現(xiàn)出五彩繽紛的顏色了。

現(xiàn)在我們來實(shí)戰(zhàn)一下，讓一個(gè)像素顯示桔色。桔色=251份紅光+134份綠光+29份藍(lán)光，RGB碼就是FB861D，對應(yīng)的二進(jìn)制形式是 111110111000011000011101。然后，主機(jī)把這串?dāng)?shù)字告訴顯示器，顯示器就給這個(gè)像素的三個(gè)單元的液晶分別加上對應(yīng)強(qiáng)度的電場，使它們能把光線分別擰到相應(yīng)的方向。這時(shí)，燈管發(fā)出的白光通過垂直偏振片被轉(zhuǎn)換成垂直偏振光，然后穿過三個(gè)單元的液晶分子，被擰成了不同方向的三股斜的偏振光，再通過水平偏振片，就能射出三股強(qiáng)度不同（分別是251，134，29）的白光來。而站在前方等待這三股白光的，分別是紅、綠、藍(lán)三個(gè)濾色片，于是它們又被轉(zhuǎn)換成了251份紅光+134份綠光+29份藍(lán)光，混合在一起，人的眼睛就看到了桔色。

計(jì)算機(jī)屏幕上五彩繽紛的顏色，都是像這樣由0和1而表現(xiàn)出來的。簡單的兩個(gè)數(shù)字，在計(jì)算機(jī)科學(xué)的舞臺上略施小技，就能給你點(diǎn)顏色看看。當(dāng)你陶醉于屏幕上一張張美侖美奐的圖片時(shí)，不妨感激一下這兩個(gè)數(shù)字：回眸01之美，足以令六宮粉黛失色。（科學(xué)松鼠會http：//songshuhui.net/供稿）