色彩感知 — 发现自我之路

我们所认识的世界并非是这个世界全部的真相。以视觉为例,我们的眼睛大约能看到380nm到750nm之间的可见光。对于这个世界在其它电磁波段的景象,我们的肉眼是无法直接看见的。

非但如此,即便在我们可见的光谱范围,我们的认知也和真实世界有着不小的差距。我们都知道,我们的彩色视觉由可见光对三种视锥细胞的刺激产生。这三种视锥细胞分别对红光,绿光,和蓝光产生较大吸收,而对其它色光产生较小吸收。无论何种颜色的光线,三种视锥细胞都会受到不同程度的刺激。假设两束不同的光对这三种细胞的刺激相同,我们就会看到同样的颜色和亮度。以黄色为例,黄色光是介于光谱中红色光和绿色光之间的光线。存在单一波长的光线,看起来就是黄色。但是如果我们以适当的比例混合红色和绿色的光线,也能得到黄色的混合光线。这种光线由两种不同波长的光线组成,通过一个普通的三棱镜,就能把混合的黄光和单一波长的黄光区分开来,我们的眼睛却看不出这种区别。

我们之所以无法分辨单一波长的黄色光和红绿光混合所得到的黄光。仅仅是由于我们的感知器官 — 视网膜的限制。而和我们大脑的其余部分没有关系。我们对颜色的感觉取决于三种视锥细胞所受到的刺激的强度。如果我们控制色光的混合,使得混合光对三种视锥细胞的刺激强度与黄光产生的刺激强度相同,那么这种混合光在感知过程的开始就无法和黄光分辨,而被看成是黄色的光。

事实上在电子屏幕上我们就能观察到混合的黄光,常见的液晶显示屏是由一个个红,绿,蓝的子像素组成的。如果在一个区域内的蓝色子像素不发光,而红色和绿色子像素发光,那么这块区域在我们看来就是黄色的。就像下面这块区域。如果我们用一个放大镜去放大这块区域,我们就能看到发光的红色子像素与绿色子像素。

黄色色块

子像素

虽然可能有点难以想像,但是我们在彩色电子屏幕上看到的黄色色块,实际上是由上图中这些红色和绿色的子像素构成的。由于像素位置十分接近,我们的眼睛难以区分相邻的子像素,混合在一起看起来就成了黄色

在很多地方,我们会看到三种视锥细胞的响应曲线。在视觉神经研究中,研究人员一般不把三种视锥细胞称为蓝色视锥细胞,绿色视锥细胞,和红色视锥细胞,而是按照三种视锥细胞的吸收波段分别称它们为S视锥细胞,M视锥细胞,和L视锥细胞。S、M、和L分别对应光波长为短(short)、中(middle)、和长(long),如下图所示。

灵长目的视锥细胞光谱吸收曲线–WebVision, Color Vision

如何使用响应曲线图呢?对于单色光,我们可以根据光的波长在图中读出三种视锥细胞的吸收值,和不同视锥细胞吸收值之间的比例。对每种波长的单色光,都有一定的吸收比例。由于光可强可弱。那么相同颜色的光,其吸收值之间的比例应该是近似的。从我们已知的常识来看,对于可见光波长范围内的不同波长的单色光,这个比例应该是不同的,否则我们就应该能够在光谱中观察到两段分离的同色区域,一种我们从未观察到的现象。我们也应当理解,不同波长的可见光看起来颜色不同,这个事实是和三种视锥细胞的吸收曲线的具体形式有关的。如果缺少了一种视锥细胞,或者视锥细胞的吸收曲线有两个峰,我们可能就没有办法分辨某些不同波长的单色光了。

解读视锥细胞吸收曲线

如果我们要解读我们对特定波长光线的色彩感知,我们就需要像上图那样,在特定波长上读出三种视锥细胞的吸收值,再算出它们之间的比例。对于600nm波长的单色光,我们可以读出(S,M,L)=(0,0.5,1), 而这个光线的颜色是橙色。那么对于任何混合光线,只要对三种视锥细胞的吸收值满足0:0.5:1的关系,这种混合光线看起来就应该是橙色的。我们也可以在响应曲线图的各处读出这些比例,验证它们是否总不相同。

假定同一种视锥细胞对混合光线的吸收是线性的,即视锥细胞对混合光线的吸收等于对组成混合光线的单色光的线性叠加。如果三种视锥细胞对一组单波长光线(波长分别为l_1,l_2,...,l_k)的吸收率为(S_1,M_1,L_1), (S_2,M_2,L_2)...(S_k,M_k,L_k),并且有(S_1,M_1,L_1)=c_2(S_2,M_2,L_2)+c_3(S_3,M_3,L_3)+...+c_k(S_k,M_k,L_k),以及c_2,c_3,...,c_k>0,那么波长为l_1的光线无法和波长为l_2,l_3,...,l_k的混合光线相互区分。实际上红,绿,蓝这三种光线通过适当混合就能和任意单波长光线无法区分。所以红,绿,蓝可以作为色光的三原色。值得指出的是,选择原色的原则是满足前面所述的线性组合条件,所以即使红色并不对应任何一种视锥细胞的最大响应波长,它也能作为三原色。另外一个合理的猜想是色光三元色可能并不是唯一的,对特定原色的选取可能是由于该原色比较容易的取得。在CIE 1931色彩系统中,435.8nm和546.1nm,以及700nm被选做三原色,原因是这三种单色光可以在当时的材料技术下容易的产生,而且435.8nm实际上看起来应该是紫色的。

值得注意的是,L型视锥细胞在接近400nm的波长处其吸收率有变大的趋势,而在介于400nm和500nm之间,其吸收率其实是更小的。这种在短波长光线上上翘的曲线使我们能分辨出蓝色和紫色。如果S吸收较强,而L和M吸收率接近,那么我们看到的是蓝色,如果S吸收较强,但是L的吸收大于M的吸收,那么我们看到的是紫色。将蓝色光线和红色光线以适当比例混合,也能达到同样的吸收率比例。我们在紫色中看到的一抹红色,和L视锥细胞在短波长处的的第二响应段(Beta band)有关,这也是为什么蓝色光线和红色光线混合,得到的不是中间波长的绿色,而是最接近光谱短波端的紫色的原因。因为是不同类型的视锥细胞吸收率之间的比率,而不是混合光线的平均波长,直接决定了我们看到什么颜色。

我们的感知器官对外部世界刺激的响应决定了我们对这个世界的认识。这产生了一个有趣的现象,对外界刺激的响应和外界的刺激是两回事。我们能够看到色彩,这并不表示色彩就真实存在在外界的世界中。在自然界中存在的只有各种各样不同波长的电磁波,并不存在各种色彩的光。色彩是我们的心灵(mind)对外界刺激的响应。这种响应只能被一个单一的大脑所感知和理解。我不知道另一个人类看到650nm光线的时候是否和我存在同样的感觉,我只知道当我们同时看到这种光线的时候,我们都叫它红光。至于对方看到的红是不是我看到的那种红,我并不知晓。

有一个有趣的思想实验。假设一个人生来就戴上了一副电子眼镜。这副电子眼镜会将这人看到的一切光线分解成红绿蓝三原色,然后将红色替换成绿色,绿色替换成蓝色,蓝色替换成红色。当她看到一朵红色的玫瑰时,她一定会说:这是红色,虽然她实际看到的是绿色。那么当这人看到红玫瑰时,她心灵中的感觉是和其他人一样吗?假设有一天眼镜被拿走,她终于看到了世界的本来颜色,那么她看到红玫瑰时的感觉,和拿掉眼镜之前相比,哪个更接近其他人呢?

心灵的私有属性使得类似于这种问题很难获得解答。所谓心灵的私有属性是指我大脑中的种种活动只能由我感觉到。其他人虽然可以通过仪器来观察我大脑中的活动,但是这种观察和感觉到我的感觉有本质的区别。在现有的科技手段下,你无法去感觉另外一个人的心灵。所以诸如“对方看到的红是不是我看到的那种红?”这样的问题变得很难回答。

颜色转换

戴上这副神奇的眼镜,她看到的世界就是上图的下半部分这样。是否有可能她感觉到的世界和我们并无二致呢?

然而色彩的感觉并没有彻底向我们闭上大门。从前面的视锥光谱吸收曲线我们可以看到。L视锥细胞和M视锥细胞的曲线非常接近。这是因为哺乳动物在进化到灵长动物之前,只有两种视锥细胞。L视锥细胞在黄光处得到最大响应,S视锥细胞在蓝光处得到最大响应。灵长动物为了能够将红色的果实和绿色的叶子分辨开来,控制视锥细胞形成的基因发生了突变,原来的L变成了L和M,从而使得灵长动物能够看到三原色而不是原来的两原色。

WebVision,Color Vision

除了灵长动物以外,大多数哺乳动物只能看到两种颜色

我曾经问过周围的人这样一组问题:

“你有没有觉得黄色里面有红色或者绿色的成分?”

“你有没有觉得青色里面有蓝色或者绿色的成分?”

“你有没有觉得紫色里面有红色或者蓝色的成分?”

我得到的答案都倾向于认为青色或者紫色是一种混合色,而黄色并不是红色和绿色混合而成。虽然这不是严谨的实验,但是我觉得L/M视锥细胞之间的关系不同于它们和S视锥细胞之间的关系。在灵长类动物之前的哺乳动物对黄色建立起来的神经模式,在灵长动物的大脑中也许依旧存在,这使得我们倾向于将黄色也看成一种原色。如果我的猜想是对的话,那么我就能通过这组问题来发现被问者是否从小就戴着这样一副神奇的电子眼镜了。如果被问的人说:“我觉得那个消防栓是红色和绿色混合的。”,那么她就是戴着电子眼镜长大的。

这给出了心灵研究的一种方法,虽然我们无法直接研究感觉,但是我们可以研究感觉之间的关系。这种关系本身也是一种感觉,我们称之为二阶感觉,也能被语言描述。如果所有这些一阶和二阶的感觉用语言描述出来都是一致的话,那么所有这些感觉很可能在不同人类之间是完全一致的。如果用语言描述出来有所不同,那么至少有一些(一阶的或二阶的)感觉在不同人类之间是不同的,如果我们有足够多的数据(语言的数据和生理学数据),那么也许我们就能发现这些不同到底在哪里。

蓝黑还是白金

蓝黑还是白金?照片来自网络

白金还是蓝黑?这张照片说明至少在一小部分可以用语言区分的情况下,人对颜色的感觉是不同的,而且这种不同可以用语言表达出来。那么又有多少无法用语言区分的色彩感觉,实际上是不同的?

存在无法用语言表达的色彩感觉,由于无法用语言表达的缘故,我们对他们的研究愈发的困难。Thomas Metzinger称这个现象为“不可言说性(ineffable)”。假设我们看到下面两个相邻的色块:

绿色和绿色

我们可以看到左边的绿色略微深一些。现在我们把其中一块色块单独放在下面,那么这块色块是上面的哪一块呢?是左边这块还是右边那块?虽然我们的肉眼能够看出两种不同绿色之间的差别,但是由于语言的限制,我们无法说出下面的色块是哪种绿,而只能统一称为“绿”。我们在受到比较多的色彩训练之前,往往只能分辨很少的几种色彩,主要是受到语言的限制。

绿色

色彩往往被当作一种典型的感知现象来研究,这一方面是因为色彩感知的机理比较清晰,另外一方面也是因为色彩被当作一种不可分割的基本知觉。在直觉上,我们无法将对色彩的知觉再分割为更为基本的知觉。这使得色彩构成了知觉的基本对象。

对这样的基本对象所提出的问题就成了无法逃避,而必须直接基于心灵理论回答的问题。比如著名的玛丽的房间

玛丽的房间是一个著名的哲学思想实验。玛丽是一个优秀的神经生理学家。因为某种原因,她从小在一个只有黑和白的房间里长大。她只能通过一台黑白显示器来获得关于世界的资料。假设玛丽知道有关色彩视觉的一切知识。她知道不同波长的光线有不同色彩,她也知道红光波长是700nm。她还知道天空看起来是蓝色的,树叶看起来是绿色的。她知道特定波长组合的混合光是如何刺激视网膜上的视锥细胞,又是如何影响我们的神经系统的。假如某天玛丽得到了一个红色的色板。当她看到这个红色的色板时,她是否得到了关于色彩的新的知识?更进一步,她是否能不借助仪器知道这是红色?

转述自维基百科条目:Knowledge argument

如同前面提到过的那样,色彩的感觉是一种特殊的知识,这种知识是对心灵体验的自我认知。所以这种关于体验的知识是没有办法容易的传达的。如果上文中的玛丽从未见过色彩,那么她似乎也不太可能从各种神经生理学的书里得到有关色彩的体验。也许我们可以说红色是一种暖色,所以玛丽应该感觉到色板的颜色是温暖的。但是一来我们可以说,这是玛丽看到的第一种色彩,她无从比较更暖更冷。二来存在可能性我们对色彩的体验是和我们在什么物品上看到色彩有关的,玛丽从未见过色彩,所以她也无从从色彩中看出冷暖。只有在她走出屋子,见过温暖的阳光后,才会将红色和温暖的体验联系在一起。如果玛丽有个双胞胎妹妹,从小就戴着前文所说的色彩转换眼镜。没准她还会把青绿色当成暖色,品红当成冷色呢。

通过考察我们对环境中色彩的认知,我们知道了人类通过感知器官所直接认知的世界只包含有关这世界的部分信息,我们从这个世界所能获取的信息,只和环境对我们的感知器官的刺激强度有关。同时,我们也认识了感知的心灵属性。虽然环境对我们的感知器官的刺激是遵循一定的模型的。但是这些刺激所引起的我们对环境的体验,似乎遵循更加难以捉摸的规律。我们能否对体验建立适当的模型?接下来我们会对这个问题进行适当的探讨。

本文首发于github中我的项目

色彩感知

外滩夜景

自从上周晚上没带脚架就去了外滩以后, 我一直对外滩的夜景念念不忘. 所以这个周末和太太请了假, 带着相机和长短两幅脚架, 坐着12号线就去了外滩.

到了乍浦路桥一看, 很多大炮已经架在那里了. 于是我也掏出了我的小脚架马小路, 稳稳的放在了栏杆上。说实话带马小路出来我还是有点犹豫的,当时看到这个小脚架样子实在好看,忍不住就剁手了。对它的实用性一直存疑,直到这次拍外滩夜景。事实上我包里还放了一支反折架以备不时之需,但是后来发现根本没有必要掏出来。大脚架还是留到拍集体照的时候用吧。

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在乍浦路桥取景的时候我不由得还是把上海大厦放在了显眼的位置, 后期的时候也突出了一下. 外滩的东方明珠和开瓶器倒像是陪衬了. 这栋楼还是非常有特色的, 看过几次都没有感觉生厌.

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正拍着的时候有位大叔过来闲谈了几句, 还要求我帮他的狗拍照.  这要求真的太好了, 要知道很多人看到小动物都是拿着长焦连着啪啪啪的, 这次有这么乖的小狗让我凑近了拍, 真是千载难逢的机会, 我们家的狗都不带这么乖的.

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继续往外滩方向走, 又看到一座建筑海鸥饭店.  这是我第一次长曝光拍夜景, 作为练习感觉勉强及格.

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终于东方明珠的灯亮了.  拍东方明珠可以说是上海的传统节目. 但是我也试图加入自己的理解.  我将长曝光的水面和短曝光的建筑结合起来, 水面的倒影出现了五光十色的感觉.  外滩不乏一些可以拍照的平台. 马小路因为底面小, 所以基本是个平面就能支起来拍照.

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呃, 明珠塔歪了. 超广角的透视有人喜欢, 但是我更偏爱端端正正的楼. 好在要到这种效果不需要移轴, 只需要后期里处理一下透视变形就行.  只是月亮也随之跑出了画面, 只得从别处借了个月亮放进了画面.

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看看时间不早还得回家吃饭, 临回家前我又回来拍了上海饭店, 顺便又练习了一下水面和建筑分别曝光的技法.  夜景里面的灯光往往会溢出成难看的光斑, 也让灯光标牌变得难以看清.  降低曝光又会让画面变得很暗. 通过包围曝光后期合成能很好的解决这样的问题.

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天地间的超广

上月和同组的同事们一起去了霸王鞭古道爬山,在山顶我拍了这张照片。感觉自己对超广的理解又深了一些。可能超广并不是任何时候都能施展的开,很多时候需要寻找好的地点,好的内容,好的角度。但是一旦找到,那种感觉也是普通视角难以做到的。

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湖南路超广街拍

我们摄影协会的会长很会组织活动。我记得有一次组织拍人物,还专门从模特公司请了两个人来大宁广场摆pose。这次会长提议去湖南路拍落叶,我也很高兴的报名了。

说起来拍落叶应该带支长焦镜的,无奈我没有长焦镜,唯一的一支天涯镜又太🐶,所以想了想拎起我的GX7加松下超广7-14 F4就出门了。来看看超广能不能拍落叶。

不得不说十二月的街头还是很漂亮的。下午的阳光洒在街头来来往往的人身上,给一切都披上了一层金光。

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既然说要拍落叶,那么画面中间就应该有落叶,于是我找来一片落叶,放在路边上,试图把路人和落叶同框。等等,这片叶子不够大,于是我又找了张更大更黄的。就像某位老师说的,摄影都是套路,重要的是看套路用得好不好。

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那么好一张树叶当然不能只用一次, 所以我们把树叶拿在手里,又是各种啪啪啪

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有个小妹妹看到这片树叶羡慕得紧, 赶忙跟我们讨要。当然可以,但是……于是我们又多了个小模特.  (抱歉, 这张严重逆光, 朋友们的长焦头这时正可以施展手脚)

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不得不说市中心人的小资情调还是相当严重的, 比如这把黄色的伞在天空下就特别惹眼.

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就连街对面的美女也驻足观看

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来到一处树叶特别好的院门外, 大家又是一通猛拍.  看看那么远的距离,再看看手里的超广角,我感觉没我什么事。

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当然也可以灵活运用套路拍拍别人怎么用套路

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或者直接练习一下套路

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我发现路上拿单反的特别多, 后来才发现, 如果拿单反的人特别多的地方, 一般都是很好的景点.  以后不知道该拍什么的时候, 就跟着大炮跑吧.

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路上的老爷爷也扭头看过来, 不知道是欣赏景色, 还是一下子看到这么多大炮忍不住看了一眼. 如果换了是我也会扭头看的.

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路上摩拜单车特别多, 现在摩拜已经成为一种现象了.  五辆摩拜同框

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在一个十字路口我等了很久, 试图找到一些有趣的人P1360340-rt

后来会长带我们到一条小巷子里,我觉得这里才是整条街最美的地方

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结束了以后我们又去了外滩飞无人机, 我发现外滩的景色很不错, 果然还是我平时太宅了.

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飞无人机, 边上似乎有个路人也凑过来看

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上海大厦, 之前在湖南路上的一个展览馆里看建筑照片的时候, 这栋楼就深深的吸引了我. 现在看到了没理由不拍啊. 远处的探照灯恰到好处的亮起, 给上海大厦镶上了一圈光芒.  晚上来外滩没带架子是个遗憾, 下次会带个架子来的.

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低电压IVB媒体中心

之前家里使用的离子平台已经使用有三年了(详情参见前文《兼做NAS的离子平台媒体中心》),一直都工作得很好没出什么问题。但是有一点让我感到不爽的是如果通过浏览器看flash视频的话,机器的性能有些跟不上。虽然XBMC可以通过插件看很多节目,但是也有少量节目因为插件出错等原因没法看。所以心里一直惦记着想要升级,但是却没有合适的低功耗平台在性能上有大的提高。Atom平台倒是出了几个版本,但是性能的提高都不如我想像中那么大。

年前出了一个平台叫NUC 4×4,顿时感到有了兴趣,但是仔细一看,却发现其实并不适合我。因为我的系统除了用来做家庭媒体中心以外,同时还要插两块3.5“硬盘用来做家庭文件服务器和备份的。NUC上面连SATA口都没一个,想接硬盘就得弄外置盒,一下就多了许多连线,还得多占用一个插座。我比较喜欢文件服务器和媒体中心合二为一的设计,这样就对功耗,性能,接口三者都有要求。虽然NUC不满足我的要求,但是这时就开始注意起IVB低电压版CPU了,代表的就是第一代NUC里装的Core i3-3217U,热设计功耗17W,内建HD4000图形处理器,支持H.264硬件编解码,实在是用来做低功耗媒体中心的利器。

可惜的是当时搜遍淘宝,除了NUC和一些对多媒体支持比较差的工控板子以外,并没有3217U的嵌入式板子卖,所以升级计划就一直搁置下来。

隔了半年,最近在逛淘宝的时候发现居然有了一票ITX规格的3217U嵌入式主板出售。仔细研究了一下,发觉符合我的需求:

1. 带两个SATA口

2. 外置DC供电

3. 支持mSATA

4. 带HDMI和VGA输出

5. 带3.5mm音频输出

6. 板上自带USB-IR,LVDS,GPIO等各种扩展接口,留有足够的DIY空间

除了第六点,其它都是我所需要的,于是在咨询之后,很快就下单买了一块。

具体是哪家店买的就不说了,根据我挖谷歌的结果,现在淘宝上所有3217U的主板其实都是这家渠道商出来的 http://www.yueson.com.cn/index.php?act=pShow&id=22,所以买哪个零售商的并不太重要,主要看谁的服务好就行了。其实零售商对这个产品本身也不是非常了解,比如一开始跟我说是12v/19vDC-IN通用,结果发觉19v电源点不亮,换了12v电源才能点亮。另外淘宝介绍里面说最大支持4G内存,但其实HM77芯片组支持单内存插槽最大8G内存,实际测下来单根8G内存也能用。这些都是尝鲜的代价吧,谁让一些大的主板厂商不生产这种主板呢。

在等板子到的时候还下单订了8G内存和60G mSATA。原本的主板不支持mSATA,所以系统是安装在第一块硬盘上。但是这样就带来一个问题。一是为了低噪音,两块盘都是低转速盘,所以系统性能受限。二是如果升级数据盘不但需要迁移数据分区,而且还需要迁移系统分区,这也搞得比较麻烦。所以趁着新主板支持mSATA,就买一块小SSD用来做系统分区。这样就实现了系统,数据,备份三块盘的分离。

板子到了以后就迫不及待的上电看一下,果然8G内存全部都能认出,没有只能认4G的说法。主板虽然不像大厂主板那样一看就是很豪华的做工,不过看起来也算可以了。稳定性究竟如何,还得看能不能经受3年24×7当文件服务器的折腾。之前用的索泰离子平台可是一点问题都没有。

接下来就是替换原来的系统,先拆下原来的离子平台。话说原来这块板除了性能不够以外,做工还是相当不错的,主板完全被动散热,只靠机箱风扇将热量排出,3年24×7从冬到夏跑下来一点问题都没有。

原来的浩鑫K45机箱,从2008年五月开始,这已经是这个机箱用的第三块板子了。两个硬盘位,无光驱和前置接口设计,从各方面都符合我对一台简约风格的HTPC的定义。

用了三年,机箱里和风扇上落了一层厚厚的灰,粗粗的的打扫了一下。

装机,过程相当容易。

从这个角度可以看出主板和硬盘间还有不小的空间,实际上机箱再短一些矮一些应该都没问题。不过我的机箱都是放在电视柜里,所以也不用计较这些空间了。

对于系统的选择,我还是选择惯用的Arch Linux,分区则是8G的SWAP,40G的根分区。这个分区方案留下了12G的未分配分区,算上SSD本身预留的4G不可见空间,整块SSD做了33%的over provisioning。对SSD性能和寿命比较感兴趣的朋友可以参考一下这篇文章http://www.edn.com/design/systems-design/4404566/Understanding-SSD-over-provisioning,预留未分配空间是最简单的防止SSD寿命缩短和提高性能的办法。

安装系统的过程就不详细讲了,安装了XBMC作为媒体中心,所有功能都是直接从之前的离子平台复刻过来的http://delock.peacewarfound.com/?p=1136,新版xbmc看起来没感觉界面好看很多,但是增加了对PVR的支持,可惜我们这里数字电视改造过,用不了这个功能。

系统信息和CPU信息。关于这颗Core-i3 3217U我在passmark上看过成绩,大约2200分,Atom D2700大约是830分,而我一直在用的Atom 330大约是590分,这也是为何好几代Atom平台升级我都没有升级的原因。因为虽然每一代Atom的图形性能都有所增强,但是对我最关心的flash播放性能来说,只有CPU性能成倍的提高才能解决我的问题。本来打算等flash慢慢死掉变成HTML5的,无奈国内一票网络视频供应商都没有迁移到HTML5的热情。否则我的离子平台多用个几年应该都没有问题。

播放内置1080p视频的CPU使用。在没有打开HD4000硬件加速之前CPU占用都在200%左右,打开后CPU占用率就很低了。在播放过程中系统CPU主频一直智能降频到800M左右运行。

我最关心的FLASH播放,新平台播放flash即使是原画画质,也看不出画面有任何卡顿,对新平台可以说是相当满意。在功耗方面,系统的idle功耗应该在30W左右,和原来离子平台相比应该没有多大区别。

插件

这件事外观看起来是一个社会公平性问题,实质上只需要结合一些常见的现象来看就很明白:某人有体臭,旁人忍受不了而戴了个香囊。某人一想,你戴香囊不就等于告诉大家我有体臭了吗?于是约谈之。当然,谈话过程中是不会说自己有体臭的,只好扯些“戴香囊影响了别人”之类云云。

小论家庭太阳能发电的可能性

有人问我太阳能电池板的最大理论效率是多少,我就稍微计算一下。
首先是维基百科上的一些数据。
太阳发光功率 3.846×10^26 W
日地距离:1.496×10^11m
地球轨道的戴森球面积=4*3.14159*(1.496×10^11)*(1.496×10^11)=
2.812*10^23平方米
假设太阳是均匀发光的,地球轨道上每平方米接收到的最大日光能量为1368瓦。
考虑到大气的遮挡以及不是所有地方都是太阳直射的,太阳能电池板的典型最大效率应该为每平方米500~1000瓦左右。考虑到太阳能电池的效率还不高,每平米能输出300瓦应该很不错了,刚好能带动一台台式机。
如果想通过带动汽车可能是不太可能的了,小汽车的功率动则几十千瓦。汽车所有表面能提供的功率连个零头都不够。这就是为何你看到的太阳能原型车都是又轻又小的原因。
那么家庭太阳能发电能否供给家庭需求呢?
如果家住阳光充足的地区,又不是公寓房子,在屋顶全部装上太阳能电池板应该能供应一家白天的电力需求。如果有50平米的屋顶用来作为太阳能发电用,假设一天的日照产生的能量相当于四小时的最大日照。那么一天能够产生60度电,对于一家人来说应该很够用了。问题是太阳下山以后怎么办?
对于晚上的供电问题,使用蓄电池是一种效率不高的方法。但是其它在电厂广泛使用的方法也未必有效。抽水蓄电?如果住的地方足够大,可以考虑抽水蓄电。如果建一个储水量125吨水的水塔(5mx5mx5m),高度为十米,大约能存3.4度电,只够勉强使用,还不考虑到水力发电过程中的损耗。更加高级一些的办法是熔盐储电,不过可能这就不适合DIY了。当然125吨水的水塔大约也不适合DIY吧?其它方法还包括把水加热到一百度,然后在晚上通过加热沸点更低的物质发电。通过提升比水更重的物质(比如铅)来提高储能效率。不过这些东西中哪样听起来都觉得不该出现在你家的院子里。
所以发电并不难,难的是怎么储存住这么多能量。储能是如此的困难。我见过的最佳储能物质就是变形金刚用的能量块。这玩意无时无刻不在提醒人类我们的科技水平还多么的初级。
更合理的办法应该是把白天发的电输往本地的储能厂,然后在晚上储能厂把电送还给你,当然是收取一定费用的。储能厂当然很喜欢这个模式,因为买太阳能电池板绝对是一种赔钱买卖。如果家庭太阳能发电真的普及的话,白天的电能会变得很便宜,便宜到你的邻居都想把电白送给你。而晚上的电还是很贵。当然如果一连十几天阴天的话,你就看着智能电表上的单价蹭蹭往上蹿吧。
所以家庭发电什么的还是算了吧。如果家里有个大天台,种点花花草草的应该是不错的选择。

紧凑型卧室媒体中心remake — 扩展篇2

自己DIY如果想不浪费钱,就不能一次买一堆零件来试。每次都是试验好一个部件以后再思考下一步需要什么,该怎么做。很多时间也用来等待购买的零件到货。不过这也是DIY的乐趣之所在,如果零件没到,或者工作太忙,或者没有好的想法,就可以把DIY的东西放下一阵子。只是如果不想一放下就不想再拿起的话,大概的最终目标还是要的。

上次说到为了通过单个电源给系统供电,还需要一个DC-DC。在淘宝上找了个外观看起来还不错的。12v转5v,这样通过一个12v电源就可以同时为系统提供12v和5v的电压了。

还需要为全频单元找一个音箱。因为3寸单元低频量感会不足,所以我选择了迷宫结构的箱体。所谓迷宫箱,就是在音箱内部折叠了曲折的声线,以达到增加低频谐振,提高低频音量的能力。我对hifi没什么研究,看见有人说这个好,就来尝试一下。

我这个箱子的开孔位置跟正常音箱的位置不同,而且只要一个,所以需要订做。大约一个礼拜后收到货了。这个就是箱子的外观。迷宫箱有两种工艺,一个是正常的箱子在内部用板材隔出声线形状。还有一种是将板材用切割机切割成剖面形状,粘合在一起后两边装上侧板。我比较喜欢后面这种工艺,结构看起来比较牢固,声线转弯的地方也可以圆滑很多。当然用料比前者也大大增加了。这样一个12cmx20cmx20cm的空箱子要99元。

这个音箱背板没有留接线盒的位置,而是把接线孔开在了单元仓的正上方,之后功放板会放在音箱上面,这样功放板到单元的线路长度达到最短。音箱内部的声线也少了单元线的干扰。这是我个人认为音箱的最佳开孔位置。

音箱内部的样子,和普通音箱不同,迷宫箱内部是曲折的空间,所以有迷宫的称号。

把单元放上去看了下效果,还挺不错。音箱的外观略显粗糙,还需要慢慢打磨。这个系统我打算给它起名叫”Cyclops”

Cyclops的图片,看看是不是有点像?

把树莓派和外围部件在箱子上边摆放了一下,大致的布局是这样的。布局还需要仔细调整一下,因为将来还有一个灯光效果要加在系统里面。5V DC输出连接在树莓派的USB口上,这样可以同时给树莓派和USB设备供电。实测下来树莓派的供电电压要稳定得多。

把系统接好以后,发现一个问题。Raspberry Pi的模拟输出效果不太好。开始播放的时候喇叭会“砰”一声。挖了论坛后发现树莓派的模拟音频输出精度只有11bit,而且还有输出电平匹配的问题。论坛上的意见都是不要用树莓派的模拟音频。于是我打算入一个usb dac。在比较了现成的usb声卡和usb dac两种方案以后,我决定还是使用基于PCM2704的usb DAC板。于是又进入了下单后的等待期。

BOM小记

Raspberry Pi: 350

无线网卡:69

TF卡:30

遥控器:99

USB电源线:8

开关电源:99

喇叭:56

功放板:21

DC-DC:7

迷宫全频音箱:100

线材:10

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合计:849,眼看就要超过一千大关了,我会尽量控制在一千以内的。