RGBCMYHSVHSL颜色空间

Posted 2020-09-30 肉松松鼠

1.颜色空间（又称彩色模型、色彩空间、 彩色系统等）是对色彩的一种描述方式，定义有很多种，区别在于面向不同的应用背景。

颜色空间的应用背景：

　　显示器中采用的RGB颜色空间是基于物体发光定义的（RGB对应光的三原色：Red，Green，Blue）；

   　工业印刷中常用的CMY颜色空间是基于光反射定义的（CMY对应了绘画中的三原色：Cyan，Magenta，Yellow）；

　　HSV、HSL两个颜色空间都是从人视觉的直观反映而提出来的（H是色调，S是饱和度，I是强度）。

2.RGB颜色空间

基于颜色的加法混色原理，从黑色不断叠加Red，Green，Blue的颜色，最终可以得到白色光。

如图：

　　在RGB颜色空间中，任意色光F都可以用R、G、B三色不同分量的相加混合而成：F=r[R]+r[G]+r[B]。RGB色彩空间还可以用一个三维的立方体来描述。当三基色分量都为0(最弱)时混合为黑色光；当三基色都为k(最大，值由存储空间决定)时混合为白色光。

3.CMY（CMYK）颜色空间  

  相比于RGB，CMY（CMYK）颜色空间是另一种基于颜色减法混色原理的颜色模型。在工业印刷中它描述的是需要在白色介质上使用何种油墨，通过光的反射显示出颜色的模型。CMYK描述的是青，品红，黄和黑四种油墨的数值。如图3：

图：减法混色

    CMYK颜色空间的颜色值与RGB颜色空间中的取值可以通过线性变换相互转换

4.HSV颜色空间 

    由色调（Hue）、饱和度（Saturation）、亮度（Value）三个分量构成，HSV更接近于人眼的主观感受。我们可以通过下面的图来展示HSV颜色分布情况：

　　

    

HSV的优势：

　　对于图像而言，识别相应的颜色在RGB空间、HSV空间或者其它颜色空间都是可行的。之所以选择HSV，是因为H代表的色调基本上可以确定某种颜色，再结合饱和度和亮度信息判断大于某一个阈值（这里是40到255）。而RGB由三个分量构成，需要判断每种分量的贡献比例。比如：R = 200， G = 20， B = 30，可以看到R值很大，所以是红色，再看GB值相对较小，可以判断为深红色。但如果变成：R = 200， G = 190， B = 180，实际上颜色已经接近灰色。

 5.HSL颜色空间

　　与HSV类似，只不过把V：Value替换为了L：Lightness。这两种表示在用目的上类似，但在方法上有区别。二者在数学上都是圆柱，但HSV（色相，饱和度，色调）在概念上可以被认为是颜色的倒圆锥体（黑点在下顶点，白色在上底面圆心），HSL在概念上表示了一个双圆锥体和圆球体（白色在上顶点，黑色在下顶点，最大横切面的圆心是半程灰色）。注意尽管在HSL和HSV中“色相”指称相同的性质，它们的“饱和度”的定义是明显不同的。对于一些人，HSL更好的反映了“饱和度”和“亮度”作为两个独立参数的直觉观念，但是对于另一些人，它的饱和度定义是错误的，因为非常柔和的几乎白色的颜色在HSL可以被定义为是完全饱和的。对于HSV还是HSL更适合于人类用户界面是有争议的。

参考文章：

http://lib.csdn.net/article/opencv/30171

http://www.xuebuyuan.com/2067734.html