كيف تعرض الصور على شاشة الكمبيوتر؟

تعتبر الصور الرقمية جزءًا أساسيًا من حياتنا اليومية، سواء كانت صورًا نلتقطها بالكاميرا، أو صورًا نصممها باستخدام برامج متخصصة، أو حتى الصور التي نشاركها على وسائل التواصل الاجتماعي. لكن كيف تتمكن الكهرباء التي يشغل بها الكمبيوتر من تحويل تلك الصور إلى أشكال مرئية على الشاشات؟ وما هي مكونات هذه الصور؟

في هذه المقالة، سنقوم بالإجابة عن هذه الأسئلة، بدءًا من الفكرة الأساسية وصولًا إلى البرامج التي تُستخدم في تصميم الصور.

إليك بعض التفاصيل التي سنتحدث عنها:

1. كيف تظهر الصور على شاشة الكمبيوتر
2. مما تتكون الصورة
3. كيفية الحصور على الصورة
4. كيفية رسم الصورة
5. التطور في عالم الصور

قناة Torr Security School لتعلم أمن المعلومات

للإعلان على موقع عطاء : إضغط هنا

كيف تظهر الصور على شاشة الكمبيوتر؟

عندما نتحدث عن شاشة الكمبيوتر، فإن الصورة التي تتبادر إلى أذهاننا هي زجاج يضيء بألوان زاهية وجذابة. ومع ذلك، فإن الحقيقة وراء ظهور الصورة على الشاشة تعتمد على مبدأ أكثر تعقيدًا مما قد يبدو للوهلة الأولى.

تتكون الشاشة فعليًا من مجموعة كبيرة من النقاط الصغيرة التي تُعرف باسم "البكسلات" أو Pixels. كل بكسل من هذه البكسلات يتكون بدوره من ثلاثة مصابيح صغيرة، وهذه المصابيح تمثل الألوان الأساسية الثلاثة التي تُستخدم في العرض: الأحمر والأخضر والأزرق. هذا النظام اللوني يُعرف اختصارًا بـ RGB، والذي يعني Red, Green, Blue.

عندما يتم تشغيل الشاشة، تتفاعل هذه المصابيح مع بعضها البعض، حيث تضيء كل مصباح بقوة متفاوتة، مما يسمح بخلق مجموعة واسعة من الألوان. إذًا، كل بكسل على الشاشة ليس مجرد نقطة، بل هو عنصر مركزي في عملية عرض الصور والألوان بشكل متكامل وجميل.

من خلال التحكم في شدة الإضاءة لكل من هذه المصابيح، يمكن للشاشة أن تُنتج مجموعة متنوعة من الألوان، مما يسمح لنا برؤية الصور بشكل واقعي وكامل.

كل مصباح يمكن أن يعمل بقوة إضاءة تتراوح بين 0 (مطفأ) و255 (مضاء بشكل كامل). من خلال تعديل قيم إضاءة هذه المصابيح، يمكن الحصول على تركيبات مختلفة من الضوء، بدءًا من التركيبة 0,0,0 التي تعني اللون الأسود الداكن، وصولًا إلى 255,255,255 التي تعني اللون الأبيض.

مما تتكون الصورة

تتكون الصورة من مجموعة من النقاط (Pixels)، حيث يتم ترتيبها بشكل أفقي ورأسي. على سبيل المثال، إذا كانت الصورة بعرض 100 بكسل وطول 200 بكسل، فإن الأبعاد ستكون 200 × 100. كل بكسل يحمل قيمة معينة تعبر عن درجة اللون، اعتمادًا على نوع الصورة، سواء كانت بالأبيض والأسود أو بالألوان.

في الماضي، كانت هناك أفلام تُظهر المشاهد بالأبيض والأسود، بينما اليوم تهيمن الأفلام الملونة، مما يعكس تطور تقنيات التصوير والإنتاج.

بهذه الطريقة، يتم تحويل الضوء والكهرباء إلى صور يمكننا رؤيتها والتفاعل معها عبر شاشات الكمبيوتر.

النوع الأول: الصور بالأبيض والأسود (Gray Scale)
يعتبر هذا النوع من الصور صورة بسيطة، حيث يتكون من مجموعة من البكسلات التي تملأ الحيز الأفقي والرأسي. كل بكسل هنا يمثل مصباحًا واحدًا فقط، ويُحدد لونه بناءً على درجة تتراوح بين 0 و255.

• الدرجة 0: تعني اللون الأسود الخالص.
• الدرجة 255: تعني اللون الأبيض الخالص.
• درجات اللون بين 0 و255: تمثل درجات الرمادي، وهي مزيج بين الأبيض والأسود.

النوع الثاني: الصور الملونة
تعتبر الصور الملونة هي الأكثر شيوعًا في عصرنا الحالي، حيث تتكون من بكسلات تحتوي كل منها على ثلاثة مصابيح تمثل الألوان الأساسية (الأحمر، الأخضر، والأزرق).

• اللون الناتج: هو مزيج من درجات الألوان الثلاثة.
• يتم التعامل مع هذه المصابيح برمجيًا من خلال أرقام تحدد درجة كل لون. على سبيل المثال، في صورة ملونة، يتم تحديد قيم الأحمر والأخضر والأزرق، بينما في الصورة الرمادية (الأبيض والأسود) يُحدد لون واحد فقط.

كيفية الحصول على الصورة

تحصل الصور عادةً عبر الكاميرا، ولكن كيف تتمكن الكاميرا من التعرف على الصورة وتحويلها إلى صورة كاملة على الكمبيوتر؟ إليك الخطوات:

1. العدسة: يدخل الضوء (الصورة) إلى الكاميرا من خلال العدسة.
2. الصورة المعكوسة: تُدخل الصورة في الكاميرا بشكل معكوس، بحيث يكون الجزء العلوي في الأسفل والسفلي في الأعلى، تمامًا كما تعمل عين الإنسان.
3. اللوح الحساس: تصل الصورة إلى لوح حساس للضوء، الذي يحلل الضوء إلى أبعاده الثلاثة (الأحمر، الأخضر، الأزرق). كل لون يتم التعرف عليه من خلال رقم معين يمثل درجة اللون.
4. تحليل الألوان: يتم تحليل الضوء والحصول على درجات الألوان الثلاثة كأرقام، ثم تُخزن هذه الأرقام في الذاكرة المؤقتة للكاميرا.
5. المصفوفة البرمجية: إذا كانت الكاميرا تحلل 500 × 500 بكسل، فهي تخزن 250,000 بكسل في شكل مصفوفة برمجية.
6. تخزين الملف: عبر برنامج الكاميرا، تُخزن هذه المصفوفة في ملف صورة (مثل JPG)، الذي يحمل درجات الألوان مرتبة، ويتم تحويل هذه الأرقام إلى حروف ليتمكن نظام التشغيل من فهمها والتعامل معها بسهولة.

بهذا الشكل، يتم تحويل الضوء والألوان إلى صور يمكننا رؤيتها والتفاعل معها عبر شاشات الكمبيوتر.

ابعت رسالتك التسويقية على الواتساب لعملائك بضغطة زر 🎯

للإعلان على موقع عطاء : إضغط هنا

كيفية رسم الصورة

عادةً ما يتم التقاط الصورة بواسطة الكاميرا، ولكن هناك برامج حاليًا تتيح تصميم الصور بدون الحاجة إلى كاميرا. على سبيل المثال، برنامج الرسام (Paint) يمكن المستخدم من رسم أشكال مثل الأسهم والمثلثات والمربعات. عند حفظ الملف، يتم تخزينه كصورة، ولكن كيف يتم رسم الأشكال المختلفة على الكمبيوتر بدون التعامل مع الكاميرا نهائيًا؟

عملية رسم الأشكال

تستخدم هذه البرامج معادلات برمجية بلغة برمجة تدعم التعامل مع الصور. الهدف من هذه المعادلات هو تحديد البكسلات التي يجب إضاءتها والبكسلات التي لا تُضاء، وذلك باستخدام قيم تتراوح بين 0 و255.

مثال على رسم خط مستقيم

عندما تريد رسم خط مستقيم، يتم تمثيله كمجموعة من البكسلات التي تتكون من درجات اللون. على سبيل المثال:

• لنفترض أننا نريد رسم خط مستقيم في مصفوفة بحجم 10 × 10.
• البرنامج يقوم بالمرور على كل البكسلات، بدءًا من الأعلى إلى الأسفل.
• إذا كان رقم البكسل الأفقي يساوي رقم البكسل الرأسي، يُحدد لون هذا البكسل ليكون أسود (درجة اللون 0)، بينما تُحدد بقية البكسلات لتكون بيضاء (درجة اللون 255).

التمثيل الرقمي

في هذه الحالة، سيكون لدينا بكسلات سوداء في المواقع التالية:

• (0,0)، (1,1)، (2,2)، (3,3)، (4,4)، (5,5)، (6,6)، (7,7)، (8,8)، (9,9)
  بينما باقي البكسلات ستكون بيضاء.

ملاحظة: عادةً ما تبدأ التسلسلات الرقمية من 0 وليس 1 لأسباب برمجية وهي Array أو List في لغات مختلفة مثل لغة Python.

ابعت رسالتك التسويقية على الواتساب لعملائك بضغطة زر 🎯

للإعلان على موقع عطاء : إضغط هنا

التطور في عالم الصور

العلم والتكنولوجيا يتطوران بسرعة مذهلة، وما نراه اليوم من صور كان في يوم من الأيام حلمًا. اليوم، يمكننا تكبير الصور إلى حد الوصول إلى حبة رمل من تصوير القمر الصناعي.

تستخدم برامج التعامل مع الصور المعادلات لتحليل وتعديل الصور، بما في ذلك برامج الفلاتر التي تستعمل هذه المعادلات مع درجات اللون، بالإضافة إلى بعض تقنيات الذكاء الاصطناعي. كل برنامج يعتمد على مستوى الاحترافية لمطوريه لتحقيق نتائج مبهرة.