前两天孩子看着空调忽然问到：为什么公交车还有空调上的数字是方的呢？
我一愣，对孩子说：这是个好问题啊，你观察的很仔细，真是个聪明的孩子，不过我要好好想想，这个问题该如何回答。
孩子6岁多，对于这个问题，如果只是简单回答可以说说点阵以及 LED 的显示，再深入可以解释像素、分辨率的相关知识，不过就不知道能不能解释清楚以及接受程度如何了。
一、火柴棍
1、准备火柴棍或其它类似东西至少若干，让孩子观察下图并完成任务：
（1）用火柴棍摆出数字6、7、8等数字
（2）对数字8减少火柴棍变换出0到9的其它的数字。
孩子完成的作品图：
2、思考：使用火柴最多的数字是几？使用了几根火柴？
答案：使用火柴棍最多的数字是8，使用了7根火柴，也就是只要使用7要火柴就可以变换出0到9的任意数字。
3、结论：这就是数字为方形的原因，只有将数字设计为如上图所示的“方形”，才能用火柴棍这样的的东西把数字“显示”出来，并且只需要7根火柴棍就可以“显示”出所有的数字，非常简单，成本非常低。
4、思考：公交车号码当然不能用火柴棍来显示，那是什么来显示的呢？
二、LED显示
LED是发光二极管的简称，如下图所示，就像是一个灯。
现在假如把火柴棍变成LED，固定成数字8的形状，如下动态图，就像刚才增加或减少火柴棍变成别的数字一样，点亮或关闭LED灯就可以显示不同的数字。如果让它显示0，只需要把中间的那个LED关闭，其它的都把"开关"打开点亮。当然，我们通常在公交车上见到的 LED 都是红色的，如何显示彩色一会儿再说。
这样在制造时公交车号码牌的时候，只需要用LED制造成 8 的形状，就可以用于各路公交车，要显示哪个号码，就让相应的LED发光。当然，让哪个LED发光是安装时就调整好的、由"单片机"（电脑）来控制的，司机只需要打开总电源就可以了。生活中，处处都有LED显示，随手找几张图：电磁炉、LED时钟.....
（孩子这时已经明白了，说：哦，我说公交车不亮的时候怎么车号全都是 8 ）
三、点阵
思考：以上都是相对固定的图案或数字，如何才能像手机或电脑屏幕一样，想显示什么就显示什么呢？
在如下图所示的A4纸，现在已经“显示”了“中国”两个大字，这个叫点阵。（可以和孩子一起用红色彩笔点亮“中”字所在的点）
结论：1、将上图中的点换成“LED”，将许多 LED 布置在一块电路板上，要显示不同的文字或图案其实就是控制这些灯的开和关。如下图所示，这是真实的LED显示屏。
2、因 LED 太多，要显示不同的数字或文字，就要借助单片机（电脑）来控制这些LED的开或关。
四、像素、分辨率
1、思考：刚才这张图片“点阵图1”，一共有多少个点呢？
如果这张纸是显示器，纸上的点用来显示图像，将每一个点称为 像素，横向有64个点，纵向有32个点，可以用乘法来计算， 一共有 64 乘以 32 等于 2048 个点，就可以说这张图像 分辨率是 64*32， 2048 像素。
2、点的直径是3mm ，相邻的两个点的中心之间的距离是4 mm 。现在拿近一些再拿远一点观察，思考问题：如果这张纸是显示屏的话，显示的字“颗粒感”很重，非常不清晰，如何才能像电脑显示器或手机显示的一样清晰呢？
答案：减小点和点距，当单位面积上的点越多、密度越大，显示也就越清晰。也就是减少面积，增大分辨率。如果对“点阵图1” 长和宽都缩小50%，再打印在A4 纸上，如下图，显示就会细腻很多：
3、常见的分辨率标准有：（px 表示像素，p 表示数字电视中逐行扫描）
480P：分辨率为 848* 480 px，视频解析度，标清
720P：分辨率为 1280*720 px，视频解析度，半高清
1080P：分辨率为 1920 * 1080 px，视频解析度，全高清
2K ：分辨率为 2560 x 1440 px
4K：分辨率为 4096×2160 px
4、数码相机或手机摄像头的“像素”表示感光器件上的感光最小单位，例如，对4000万像素的摄像头，也就是感光元件最大能够感受到4000万个点，在照相时再将每一个点转化为数字信号，4000万像素的照片最大分辨率可达到 5472 * 7296 像素。
五、三原色、LED、LCD
1、如果这张纸是显示屏的话，现在显示的只是红色一种颜色，如何显示彩色呢？
大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色（RGB）按照不同的比例合成产生，这就是三基色原理，就像画水粉画调色时一样。
2、LED 是发光二极管（light emitting diode缩写），LED显示屏由LED模块面板组成。如果“点阵图1”是一块 LED 模块面板，将每一个点变成红、绿、蓝三种单色管集成的彩色管，由驱动芯片控制LED快速亮灭，按三色加法合成所需要的色彩。
如果RGB三基色每个颜色通道拥有256（2的8次方）种阶调，就可以合成 256*256*256 等于 16777216 种颜色，即2的8次方乘以3，等于2的24次方，称为24位颜色，用3个16进制数表示；
如果实现灰度级别的控制，会产生256级（即2的8次方）灰度等级，虽然还是合成 16777216 （2的24次方） 种颜色，但由于增加了8位灰度等级，所以称为 32 位颜色。
3、LCD （ Liquid Crystal Display 的简称）液晶显示器，现在的 LCD 大多都使用 LED 做为背光源，但是和 LED全彩屏显示方式是有本质的区别的。LCD 通过信号与电压的改变来控制彩色滤光片上液晶分子的转动方向，然后控制每个像素点偏振光是否射出来，从而显示出不同的颜色。
六、PPI 和 DPI
DPI（Dot Per Inch）每英寸点数。一般是针对输出设备的分辨率，比如用于打印机的分辨率，则表示在该打印机最高分辨率模式下，理论上每英寸所能打印的最多"墨点数"。
PPI（Pixel Per Inch） 每英寸像素数，一般用来表示计算机影像和显示屏分辨率。比如华为p30手机屏幕分辨率是 2340 x 1080，屏幕尺寸 6.1 英寸，如何计算 PPI 呢?
分辨率表示屏幕横向有 2340 个像素，纵向有 1080 个像素，根据勾股定理，对角线的像素数是：（2340的平方+1080的平方）再开方，约等于2577。屏幕尺寸表示屏幕的对角线长度是6.1英寸，则 PPI 等于 2577 除以 6.1，约等于 422 ppi 。
通常认为人眼能分辨的 ppi 最大只能到 300，如果显示屏 PPI 太小则显示有颗粒感，越大则显示越细腻。
七、后记
如何用孩子听的懂的方式和语言来解释这个问题？很是困扰。我希望孩子能明白前三部分，知道第四部分的概念，因此，采取了3种措施：第一，用火柴棍游戏的方式开始；第二，尽量简化成一个个的小问题；第三，并且使用了许多图片。至于第五、第六部分我是想透过这几个专业名词来解释基本的原理，当然我自己也是一知半解，第五、第六就当是给我自己学习的吧，至少在以后孩子再问起类似问题之时我可以简单的回答一下。
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