计算机中的图像与图形：数据表示与数制转换

"图像和图形-计算机数据存放的形式" 在计算机科学中，图像和图形的数据存储方式是至关重要的，因为它们是计算机处理和显示视觉信息的基础。图像通常由像素（Pixel）组成，每个像素代表着图像中的一小块颜色信息。像素的数量和每个像素所占用的位数决定了图像的质量。例如，黑白图像只需要一个比特（bit）来表示每个像素，其中1代表白色，0代表黑色。而为了表示灰度和彩色图像，就需要更多的位，通常是8位、16位或更高，这使得每个像素可以表示256（2^8）、65536（2^16）等不同级别的灰度或颜色。 分辨率是描述图像质量的重要参数，它指的是图像中的像素数目，通常以水平像素数乘以垂直像素数表示，例如1920x1080的分辨率表示的是宽1920像素，高1080像素的图像。分辨率越高，图像细节越丰富，但所需的存储空间也越大。 在计算机内部，所有的数据都以二进制形式存储，即使用0和1的组合来表示数值和其他信息。二进制系统是最基础的，但为了便于人类阅读和操作，我们还使用八进制（逢8进1）和十六进制（逢16进1）。八进制和十六进制可以更紧凑地表示较大的二进制数，且与二进制之间有直接的转换关系。 数制之间的转换是理解和处理计算机数据的关键。例如，从二进制转换到十进制，可以通过将二进制数的每一位乘以其权重（2的幂次）并求和来实现。反过来，从十进制转换到二进制，通常使用“除2取余”法。此外，二进制可以转换成八进制，每三位二进制数对应一位八进制数；同样，每四位二进制数对应一位十六进制数。 除了图像，计算机还用二进制表示其他类型的数据，如文本（通过ASCII或Unicode编码）、声音（通过采样和编码）、整型和实型数（整数和浮点数分别用固定位数或可变位数的二进制表示）。这些数据结构和存储方式都是计算机科学中的基本概念，对理解和处理数字媒体至关重要。在编程中，理解这些原理可以帮助我们有效地处理和优化图像、音频和其他多媒体数据。