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搞过图像处理的同学应该都认识这位吧？
这位名叫Lena Forsen的模特，自从在上世纪70年代被南加州大学信号与图像处理研究所的助理教授Alexander Sawchuk用作测试图片后，就一发不可收拾，成为图像行业标准，被学者们复制和重新分析了数十亿次。
可以说，她是整个计算机图像处理领域的“女神”。
Medium上一位博主突然产生了一个想法，在那些几十年前古老的计算机上，能够显示“女神”Lena Forsen的这张经典照片吗？
最古老的可以显示照片的计算机，又是哪一款呢？
好像还有点意思，我们一起来看看。
远在图像产生之前
我们现在熟悉的图像格式其实离我们并不远。JPEG 图像格式于1993年推出，GIF于1987年发布。
那远在这些图像格式诞生之前，有没有可能显示图像呢？
70年代的大型机和超级计算机确实能够处理照片图像，但那离普通人太远了。
第一台个人电脑 Altair 8800于1975年发布，用户可以通过开关进入程序，并通过Led灯观看结果:
显然这玩意是不能显示图像的。
在70年代末，搭载CP/M OS的计算机出现了，这是一个完全成熟的操作系统，有文件系统、磁盘驱动器、编译器、程序和游戏。但是有一个问题—— CP/M UI只是文本。
从理论上讲，我们可以用 ASCII 图形来显示下面的内容：
但是这显然是一种作弊的手法，不能算数。
再往后来呢？
一些CP/M OS机器，比如Visual 1050计算机，是有图形功能的，但是没有通用的标准。
最早可用于CP/M的格式之一是RLE，它对黑白图像进行编码，分辨率为256×192。
我们终于能看到“女神”了！
虽然实际上图片可能看起来像这样：
正如我们所看到的，它远非完美，但仍然比纯ASCII好得多。这种格式的单色图像大小约为6 KB，因此在CP/M 90 KB软盘上，最多可以保存14张这种质量的照片。
后来计算机硬件变得更加强大。
1981年，CGA（彩色图形适配器）被引入，MS-DOS计算机能够显示4种颜色的高达320x240分辨率的图形。
这种品质的图片可能看起来像这样:
这种格式的图像大小约为40 KB，因此在一张360 KB 的软盘上可以放置大约8张图像。几年后，1987年推出的 VGA 适配器能够显示256张彩色图像，这些图像就更真实了。
这张图片的大小是77kb，所以5-6张图片可以保存在一张720kb的1.44英寸的磁盘上。
后来，80年代末推出的 SVGA (高级视频图形阵列)适配器能够使用16M颜色显示高达1280x1024分辨率的逼真图像，这实际上与我们今天所用的颜色非常接近了。
其他的计算机模型在80年代和90年代也可以使用（苹果，Commodore，ZX Spectrum等等），它们都可以显示不同类型的图形。
先有图像还是先有图像格式？
先有鸡还是先有蛋？先有图像还是图像格式？
肯定是图像。
在最简单的情况下，“格式”是不需要的，单色图像只是一个位序列：
因此，如果我们知道图像的宽度和高度，并且计算机具有图形功能，那么每个开发人员都可以制作一个程序，从二进制文件中显示图像“原样”。
顺便说一下，在谈论“自定义”图像格式时，提到1985年发布的游戏“脱衣扑克”(Strip Poker)也很有意思:
我们可以看到，在第一个屏幕，玩家可以选择两个人物之一，“苏姿”或“梅丽莎”，第二个屏幕是游戏本身。如果我们打开游戏文件夹，很容易看到这两个人物的数据文件只是保存“原样”，根本没有压缩，所有文件大小相同：
1:03 AM 71 Melissa.txt
12:18 AM 5768 Melissa1.pic
12:18 AM 5768 Melissa2.pic
12:19 AM 5768 Melissa3.pic
12:20 AM 5768 Melissa4.pic
12:21 AM 5768 Melissa5.pic
5:40 AM 35 Opn.txt
12:04 AM 5768 Opps.pic
12:59 PM 50304 Poker.exe
1:06 AM 1288 Screen.pic
12:03 AM 5768 Stitle.pic
5:09 AM 69 Suzi.txt
12:02 AM 5768 Suzi1.pic
1:33 AM 5768 Suzi2.pic
12:00 AM 5768 Suzi3.pic
12:01 AM 5768 Suzi4.pic
12:00 AM 5768 Suzi5.pic
游戏开发者尽最大努力缩小尺寸：每个文件的大小只有5768字节！
这样我们只能得到320x18的灰度图像。事实上，我们可以使用 Python 打开 pic-file，看到许多细节缺失:
也许游戏使用了单独的背景图片或者通过编程方式绘制了一些细节(比如垂直线) ，开发人员肯定使用了一些技巧来有效地在320x240的屏幕上显示320x18的图片。
他们为什么要花这么多精力呢？
答案很简单ーー当时许多计算机根本没有硬盘驱动器，因此在软盘上写入游戏的能力至关重要。
正如我们已经知道的那样，第一张软盘的大小只有360 KB——这不仅对于游戏而言已经足够了，对于 MS-DOS 引导文件也是如此。开发者实际上做到了，游戏的大小只有140 KB。
当然，“按原样”保存图像可能会占用空间，开发人员试图找到更好的方法来保存数据。
最早的图像编码方法之一是RLE (游程编码)。在这种格式下，每个数据块都存储在‘count，value’对中，这样可以更有效地保存图像。
作为一个简化的例子，黑白点序列“ bwwbwwwwww”可以保存为“1B3W1B4W”。正如我们所看到的，它更加紧凑，可以用于图形或表格，但是对于真实感图像，“压缩”的图像甚至可以比原始图像更大。
最早被广泛使用的格式之一是 PCX (PiCture eXchange) ，它于1985年推出。这种格式也使用 RLE 编码，正如我们看到的，头部字段存储了大量附加信息:
// Standard PCX header (C/C++)
structPCXHeader {
char ID; // ID, always 0x0A
char Version; // The version number
char Encoding; // Use of encoding (0, 1)
char BitPerPixel; // 1, 2, 4 or 8
short X1; // The minimum x-coordinate of the image position
short Y1; // The minimum y coordinate of the image position
short X2; // The maximum x coordinate of the image position
short Y2; // The maximum y coordinate of the image position
short HRes; // The horizontal image resolution in DPI
short VRes; // The vertical image resolution in DPI
char ClrMap[16*3]; // The EGA palette for 16-color images
char Reserved1;
char NumPlanes; // Number of color planes: 1, 3, or 4
short BPL; // The number of bytes of one color plane
short Pal_t;
char Filler[58];
} Header;
PCX 格式实际上不太适合保存照片图像，例如，同一幅320x240分辨率的“ Lenna”图像的16色格式大小为35 KB，256色格式大小为100 KB。
GIF GIF 于1987年发布，与 PCX 相比，它要先进得多。
GIF 使用的是Lempel-Ziv-Welch (LZW)算法，这种算法效率更高ーー同样的320x240图像以 GIF 格式保存，只有37 KB大小，而PCX是100 KB 大小。
1989年，GIF的扩展版本发布了，它也可以显示动画。令人惊讶的是，即使在今天，动画GIF仍然在使用，甚至在本文中也可以看到这个例子ーー它仍然是最简单的、跨平台的方法，可以将动画内容嵌入到页面中。
最后，于1992年推出了联合摄影专家组制作的JPEG格式。它使用的是有损数据压缩图片，是专门为保存照片而设计的。
该算法使用 DCT (离散余弦变换)来保存数据，这个方法本身是在1972年提出的，但是正如我们所看到的，仅仅20年之后，公众对这项技术的真正需求出现了。
顺便说一下，在90年代，色情图片的销售变成了一种生意。从技术角度来看，这些广告来自1994年的《电脑杂志》 ，很有趣:
总结
让我们回到最初的问题，在将近40年前的80年代初，有没有可能在XT机器上看《花花公子》？
从技术上讲，答案是肯定的。这些机器能够显示图像，并且有软盘驱动器，这使得文件共享变得容易。下面是1983年制造的一台真正的康柏便携式计算机的运行过程:
正如我们所看到的，它并没有那么快，图像加载时间大约是40秒，但它仍然可以工作。
但实际上，这台电脑是在1983年发布的，而 PCX、 GIF 或 JPEG 图像格式甚至还没有推出。
