先来说说图像吧。从专业的角度上来讲，图像是基于时间域在二维平面里的数字信号表现。这里有一个名词叫二维平面，之所以这么说，其实还一种我常见的信息，即音频，是基于时间域在一维数字信号的表现。对于图像，我们常见的表现方式，要么是黑白的，要么彩色的。嗯，像早年70，80年代的时候的照片最流行的就是黑白。到后面技术革新出现了彩色照片，我们可以理解为它们是基于模拟信号的表现。现在我们一般获取到的都是经过光电转换成数字信号后的数字图像。黑白图像，主要是通过不同的亮度对比的强度来表现图像的内容。而彩色图像，则是通过不同的颜色信息来表现图像。(先上两个图像，大名顶顶的Lena)

讨论数字图像，我们就需要说一下关于数字图像的获取和数字图像的表现。数字图像的获取，我们一般是通过相机。这里，我粗略的讲一下它的基本原理。现代电子技术中，我们知道有一种元件叫光敏电阻，可以将光照的强度转换成不同的电压强度的光敏元件，然后我们再对相应的电压强度进行采样转换成不同的数字，我们就得到了一个描述光强度的数字信号。如果我们将许多个这种元件按横向纵向的方式组成一个二维的阵列，这样，我们就得到了一个二维的数字信号阵列，通过光电转换后，我们就得到了一张基于黑白的图像。这就是我们黑白的图像的由来。（类似上面的黑白图像）讲到这里，我们需要补充一下一个重要的概念，即采样。就目前我们处理的黑白图像，一般都是采用的256级灰度的采样。事实上，我们一般用的普通的光电转换原来都是采用的1024级。由于我们数字图像上的存储空间（如果以1024级采样，则需要10位存储，除占用更多的的存储空间外，也不利于读写操作）以与人眼对于灰度图像的敏感度（一般情况下人眼对于64级以上的灰度不敏感）的习惯，所以我们一般以256级灰度进行采样。它的取值是0-255，0表示黑色，没有光亮度。255表示白色，表示最强的光亮度。至此，我们通过刚才的方式，就得到一张黑白图像，那么我们的彩色图像又是怎么获得的呢？要说这个方式比较有意思，与我们获得黑白图像的方式不同，我们无法通过光电原件来直接获得彩色信号。而是在原来的光电原件上镀一层膜，用这层膜来过滤后得到彩色光。这里为了方便理解，我贴两张网上的图片：（图片来源：http://www.giaitech.com.cn/archives/3077.html）

   左边为相机传感器芯片。      右边为它的彩色滤色的获得方式。

说完颜色的获取后，再讲粗略的讲一下颜色的表现方式。其实呢，我们比较常见的颜色表现方式有两种，一种是彩色印刷，一种是电子产品的屏幕表现方式。这里我们主要讲屏幕表现。屏幕表现一般就是利用了红绿蓝三原色来表现的。具体方式上，液晶屏是由背光源发出强烈的白色光，然后通电电极调节液晶的透光率，再通过滤光膜来表现颜色的光强度来获得丰富的彩色。下面贴两张图来展示一下：

（感兴趣的话，你们可以靠近液晶电视机，后高倍放大镜去看一下，也可以在手机上滴一滴水，通过凸透镜原理可以看到屏幕像素构成。技术难度很大，最好用高倍放大镜比较靠谱。）

这里说到了三原色的概念，还有上面的图片中也显示了用红绿蓝三种颜色来获得复杂的彩色。这就不得不说到大名顶顶的三原色（或称三基色）了。首先呢，是为什么是三种色，而不是四种或者其它更多呢？当然是因为最得最少的值。事实上，四色或五色或更多的色，肯定是能表现更丰富的，这是毫无疑问的，但是带来了另一个问题，即会引得存储空间的增长。原来三原色表现一个彩色，只有三个字节就够了，用四五色则需要四五个字节，这是划算的，不经济的，或者直接说，就是浪费钱。（事实上科学上的事很多都考虑这个东西。）而用两个字节，明显又是不够的。所以，最经济合理的就是三原色了。再说说为什么是红绿蓝三种颜色，而不是别的黄青紫或其它的色呢？那是因为人眼的锥体细胞有三种，分别能感受红光、绿光与蓝光，因此又分别称为感红、感绿、感蓝锥体细胞，此三基色的来源。当然关于它的具体细节大家有兴趣可以去百度一下，进行详细的了解。最后要说的是，我们计算机里常见的BMP图像，就是以三原色来保存图像的。这个知识点比较重要。因为后面我们会详细讲解BMP图像和通过代码来操作实现对图像的加工处理。

好了，第一篇就写到这里，这里关于颜色方面写得比较粗糙，还有一些技术细节都没有说，比如我们相机获得的图像是Bayer格式，我们电视机上的颜色不止256级颜色，还有颜色空间等，暂时不讲，放到后面一点一点的细讲，并且，会通过代码来进行详细解说。