常见颜色空间模型
什么是颜色
颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的对光的视觉感受,我们肉眼所见到的光线,是由波长范围很窄的电磁波产生的,不同波长的电磁波表现为不同的颜色,对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的视觉神经感觉。
HSV(HSL)颜色模型
HSV 表达彩色图像的方式由三个部分组成:
- Hue(色调、色相)
- Saturation(饱和度、色彩纯净度)
- Value / Lightness(明度)
用下面这个圆柱体来表示 HSV 颜色空间,圆柱体的横截面可以看做是一个极坐标系 ,H 用极坐标的极角表示,S 用极坐标的极轴长度表示,V 用圆柱中轴的高度表示。
- Hue 用角度度量,取值范围为0~360°,表示色彩信息,即所处的光谱颜色的位置。颜色圆环上所有的颜色都是光谱上的颜色,从红色开始按逆时针方向旋转,Hue=0 表示红色,Hue=120 表示绿色,Hue=240 表示蓝色等等
- Saturation 表示饱和度,饱和度表示颜色接近光谱色的程度。饱和度越高,说明颜色越深,越接近光谱色饱和度越低,说明颜色越浅,越接近白色。饱和度为0表示纯白色。取值范围为0~100%,值越大,颜色越饱和。
- Value 表示亮度,取值范围为0~100%。为0.0(黑色)~1.0(白色)。
RGB空间转换HSV空间的几种常见方法
Lab颜色模型
人在看物体时,首先看到的是明暗,次之是色彩。Lab 模式就是这样的,一个反映明暗的明度通道(L 通道)和两个颜色通道(A、B 通道)。
- L 通道就是明度通道,其中有暗区、中间调及高光区之分。L 通道可以用来调整照片的亮度,而且当对它进行调整时,图像的颜色是不会发生变化的。
- A 通道显示的颜色范围是:绿色-50%灰(中性灰)-红色。在这个通道的灰度图中,暗调部分,即小于"50%灰"(色阶值为128)表示绿色。而且在灰度图中颜色越暗,即越低于"50%灰",绿色的饱和度就越高;颜色灰度值越接近"50%灰",绿色的饱和度就越低。同时,亮调部分,即大于"50%灰"(色阶值为128)表示红色。颜色越亮,红色饱和度越高,反之,越接近"50%灰",红色的饱和度越低。
- B 通道显示的颜色范围是: 蓝色---50%灰(中性灰)---黄色,在这个通道的灰度图中,暗调部分,即小于"50%灰"(色阶值为128)表示蓝色。而且在灰度图中颜色越暗,即越低于"50%灰",蓝色的饱和度就越高;颜色灰度值越接近"50%灰",蓝色的饱和度就越低。同时,亮调部分,即大于"50%灰"(色阶值为128)表示黄色。颜色越亮,黄色饱和度越高,反之,越接近"50%灰",黄色的饱和度越低。
Lab颜色模型示意图
CMY 和 CMYK 颜色空间
CMY 和 CMYK 颜色空间 通常用于颜色打印。 CMY 颜色空间使用青色、洋红和黄色 (CMY) 作为主要 颜色。 红色、绿色和蓝色是次要颜色。
CMY 颜色空间是减法。 因此,白色 (为 0.0、0.0、0.0) ,黑色位于 1.0、1.0、1.0) (。 如果以白色开头,不减去颜色,则获得白色。 如果从白色开始,并平均减去所有颜色,则获得黑色。
CMYK 颜色空间是 CMY 模型上的变体。 它增加了黑色 (青色,玛格塔,黄色和布拉克) 。 CMYK 颜色空间缩小了理论与实践之间的差距。 从理论上讲,不需要额外的黑色成分。 然而,与各种类型的墨迹和论文的经验表明,当青色、洋红和黄色墨迹的相等成分混合时,结果通常是深棕色,而不是黑色。 向混合添加黑色墨迹可解决此问题。