06-手机怎么给我们美颜？

你好，我是悦创。

你用过手机的“美颜功能”吧？把拍好的照片，导入照片处理软件里，按一下按键，就自动变美了。有些手机照相软件，自带了美颜功能，直接一拍，什么脸上的瑕疵啊、皮肤的颜色啊，就都处理过，整个人都变得更好看了。

不过，你有没有想过一个问题啊？咱们看一个人的照片，知道哪儿是眼睛，哪儿是嘴唇，哪儿是鼻子……可手机照相软件又没有大脑，它怎么可能知道哪儿是眼睛，哪儿是嘴唇，哪儿是鼻子呢？如果分不清楚这些眼睛鼻子什么的，它又是怎么给照片美颜的呢？

区分眼睛鼻子嘴巴这件事有点复杂，我会在下一集给你详细说。今天我要给你说的是计算机是怎么识别颜色的。其实，即使分不清楚眼睛鼻子，只要能识别颜色，软件依然可以给照片做美颜。

那怎么让软件识别颜色，就是个大问题了，这就又要用到咱们前面说的“问题抽象和转化”了。今天，我就来给你说说这件事。

首先啊，我想请你观察一下家里的电脑或者电视屏幕。如果你凑近了看，就会发现，屏幕是由一个个很小的格子组成的，这些格子就叫“像素”。图像的像，要素的素，你可以就把它理解成构成图像的要素。

你家的电视机有可能是4K的，现在有些电脑屏幕也是4K的。这个4K就跟像素有关。你要是拿着放大镜，一格一格地数4K屏幕上的像素。如果没有数错的话，最后会发现，在它横着的方向上，有4096个像素，比4000略微多一点点。这就是4K，K在这里表示千的意思。

有了这些像素，屏幕就能把任何图像都显示出来了。不过，这些像素还有一个小秘密，有时候就算你拿着放大镜也发现不了。那就是，每个像素还可以分成3小格，一格红色、一格绿色、一格蓝色。

这3个小格子发出的光，决定了屏幕上显示出来的颜色，也是让计算机看见东西的关键。

在美术课上，你早就学过了，把不同的颜色调和在一起，能得到新的颜色。屏幕上的颜色也是一样的，比方说吧，红光加绿光，就变成了黄光；红光加蓝光，就是紫光，而绿光加蓝光呢，就是青色光。红光绿光蓝光掺一起就成了白光。这么一来，屏幕能显示的颜色，就多出来4种了。

而且啊，如果两种光不一样亮，也就是说它们的亮度不是1:1，而是1:2、1:3等等等等，那混合出来的颜色就又不一样了。调整每个像素里三格不同颜色的亮度，屏幕就可以显示出更多的颜色了。

那倒过来，咱们也可以用这种方式让计算机看到颜色。这就牵扯到咱们前面说的“问题转化”思想了。我们要把每种颜色的光，转化成数字来表示。

具体来说，现在的屏幕一般都会把最高亮度设置成数字255，而把最低的亮度设置成0。如果设置成0，那就相当于黑色了。这样，从0到255，红、绿、蓝每种颜色都分出了256种亮度。

3种颜色以不同的亮度排列组合起来，一共可以得到1670多万种颜色，用这么多的颜色来表现人类眼睛所看到的世界，那可真的是绰绰有余了！而且，这1670多万种颜色里的每一种，我们都可以给它一个数字编号。

比如某种颜色，红光亮度是150，绿光亮度是200，蓝光亮度是180，它的编号就是150，200，180。我在屏幕上放了一张图片，你可以看一下，这到底是一种怎样的颜色。

用数字编号表示颜色，有什么好处呢？这就是“问题转化”思维起作用的地方了，计算机虽然看不懂颜色，但它认识数字呀。通过这种方法，我们可以把任何颜色变成一串数字，计算机就可以处理了。

当然了，一张图片上一般不会只有一种颜色。没关系，我们可以把图片上每一个像素的颜色都变成一串数字，这样，在计算机眼中，一张图片就成了密密麻麻一大团数字。这样，计算机就能看懂照片了。

接下来，它就可以对图片进行处理了，也就是说，你能随心所欲地给照片美颜了！那么，美颜的时候，计算机又是怎么做的呢？

咱们前面说了，在计算机眼中，整张照片就是一大团数字。计算机科学家会先告诉计算机，哪一团数字代表眼睛，哪一团数字代表鼻子，哪一团数字代表腿等等等等。这样一来，计算机虽然看不到图案，但也能对这一团数字进行操作了。

就拿计算机美白皮肤这个操作来说吧。假设，你的脸上长了一个小小的黑点，正好占据了一个像素的位置。在这个黑点的周围，则是一大片平滑没有瑕疵的像素点，这当然就是你光滑的皮肤啦。那怎么把这个黑点去掉呢？

有一个简单的方法，那就是“取平均数”。

我们假设，这个黑点用数字表示就是0、0、0，完全是黑的，但是它周围的像素却很亮，看起来很白，计算机就可以把它和周围几个像素点的亮度取平均值。这样一来，小黑点的亮度就提高了。看起来，就是变白了。

这种方便的美白算法，离不开像素和颜色的数字化。在美颜程序里，还有很多很多的工具，比如把腿拉长，把脸变小等等。这都离不开像素的功劳。

有意思的是，在照相机刚刚发明，像素的概念还远没有出现的时代，世界上就已经存在了修改照片的技术。

那是在大约100年前的美国，当时交通还不是很发达。有很多人一辈子也没旅游过几次。于是呢，人们就制作了很多明信片售卖。这些明信片上印着各地的风景照片，虽然人没有去，但是买了明信片就相当于自己去旅游了。

不过，有些地方没有好风景，把这里的照片制作成明信片，那可真是拿不出手。那怎么办呢？

有一位聪明的摄影师就想了一个办法，把自己的家乡表现得特别美好。你可以看看音频封面上的明信片：有跟人一样大的洋葱，还有马一样大的母鸡，拉着巨大的鸡蛋！

这可能吗？当然不可能啦。其实，摄影师拍了两张照片。一张是背景照。一张是凑近了洋葱、玉米拍的特写照。两张照片拍出来之后，再把洋葱、玉米剪下来，跟另一张背景照片拼起来，然后再给它们拍进新的照片里。只要注意细节，那也会做得很逼真的！

这件事说起来简单，但在100多年前，甚至算得上是一种艺术创作了。整个美国，也就只有2名摄影师创作的夸张作品比较出名。但是现在，照片处理技术已经是人人必备的技能了。你看，把图像转换成数字，给咱们的生活带来了很大的便利吧？

回过头来想想，计算机本来没有眼睛也没有人类的大脑，没法看见咱们的世界。但是，科学家们利用编程思维里的问题转换的方法，把画面转化成了一个个小小的像素点，然后又把各种颜色的像素点转化成了计算机能够看懂的数字，这样一来，计算机就能和我们一样看见世界了。

而且，现在的计算机不光能看见世界，科学家也在教它们辨认照片里的猫猫狗狗、汽车飞机了。那具体是怎么做的呢？你可以先在留言区里，写下自己的看法。下一集，我就给你说说这个问题，我们下集见。