RGB HSV CMYK LAB颜色空间

1. RGB模型。

三维坐标：

原点到白色顶点的中轴线是灰度线，r、g、b三分量相等，强度可以由三分量的向量表示。

用RGB来理解色彩、深浅、明暗变化：

色彩变化：三个坐标轴RGB最大分量顶点与黄紫青YMC色顶点的连线

深浅变化：RGB顶点和CMY顶点到原点和白色顶点的中轴线的距离

明暗变化：中轴线的点的位置，到原点，就偏暗，到白色顶点就偏亮

PS: 光学的分析

三原色RGB混合能形成其他的颜色，并不是说物理上其他颜色的光是由三原色的光混合形成的，每种单色光都有自己独特的光谱，如黄光是一种单色光，但红色与绿色混合能形成黄色，原因是人的感官系统所致，与人的生理系统有关。

只能说“将三原色光以不同的比例复合后，对人的眼睛可以形成与各种频率的可见光等效的色觉。”

因为三种颜色都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就形成1670万种颜色了。也就是真彩色，通过它们足以在现绚丽的世界。

在RGB模式中，由红、绿、蓝相叠加可以产生其它颜色，因此该模式也叫加色模式。所有显示器、投影设备以及电视机等等许多设备都依赖于这种加色模式来实现的。

就编辑图象而言，RGB色彩模式也是最佳的色彩模式，因为它可以提供全屏幕的24bit的色彩范围，即真彩色显示。但是，如果将RGB模式用于打印就不是最佳的了，因为RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印的范围之外，因此在打印一幅真彩色的图象时，就必然会损失一部分亮度，并且比较鲜艳的色彩肯定会失真的。。这主要因为打印所用的是CMYK模式，而CMYK模式所定义的色彩要比RGB模式定义的色彩少很多，因此打印时，系统自动将RGB模式转换为CMYK模式，这样就难免损失一部分颜色，出现打印后失真的现象。

2. HSV模型

倒锥形模型：

这个模型就是按色彩、深浅、明暗来描述的。

H是色彩

S是深浅， S = 0时，只有灰度

V是明暗，表示色彩的明亮程度，但与光强无直接联系，（意思是有一点点联系吧）。

3. RGB与HSV的联系

从上面的直观的理解，把RGB三维坐标的中轴线立起来，并扁化，就能形成HSV的锥形模型了。

但V与强度无直接关系，因为它只选取了RGB的一个最大分量。而RGB则能反映光照强度（或灰度）的变化。

v = max(r, g, b)

由RGB到HSV的转换：

"　　HSV对用户来说是一种直观的颜色模型。我们可以从一种纯色彩开始，即指定色彩角H，并让V=S=1，然后我们可以通过向其中加入黑色和白色来得到我们需要的颜色。增加黑色可以减小V而S不变，同样增加白色可以减小S而V不变。例如，要得到深蓝色，V=0.4 S=1 H=240度。要得到淡蓝色，V=1 S=0.4 H=240度。"

4. HSV在图像处理应用

HSV在用于指定颜色分割时，有比较大的作用。

H和S分量代表了色彩信息。

分割应用：

用H和S分量来表示颜色距离，颜色距离指代表两种颜色之间的数值差异。
Androutsos等人通过实验对HSV颜色空间进行了大致划分，亮度大于75%并且饱和度大于20%为亮彩色区域，亮度小于25%为黑色区域，亮度大于75%并且饱和度小于20%为白色区域，其他为彩色区域。

对于不同的彩色区域，混合H与S变量，划定阈值，即可进行简单的分割。

HSV的去阴影算法：

Improving shadow suppression in moving object detection with HSV color information

《HSV空间中彩色图像分割研究》中提到颜色距离的定义：

4、 CMYK模式

当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，并将剩下的光线进行反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模式，同时也是与RGB模式的根本不同之处。不但我们看物体的颜色时用到了这种减色模式，而且在纸上印刷时应用的也是这种减色模式。

按照这种减色模式，就衍变出了适合印刷的CMYK色彩模式。

CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。因为在实际引用中，青色、洋红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是褐色而已。因此才引入了K——黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。

CMYK模式是最佳的打印模式，RGB模式尽管色彩多，但不能完全打印出来。那么是不是在编辑的时候就采用CMYK模式呢？不是，原因如下：

用CMYK模式编辑虽然能够避免色彩的损失，但运算速度很慢。主要因为：1、即使在CMYK模式下工作，Photoshop也必须将CMYK模式转变为显示器所使用的RGB模式。2、对于同样的图象，RGB模式只需要处理三个通道即可，而CMYK模式则需要处理四个（这儿说明一下，现在的计算机速度已经不是2000年的时候了）

由于用户所使用的扫描仪和显示器都是RGB设备，所以无论什么时候使用CMYK模式工作都有把RGB模式转换为CMYK模式这样一个过程。

因此，是否应用CMYK模式进行编辑都成在RGB模式和CMYK模式转换的问题。

这里给个建议，也算是我的一点经验吧。先用RGB模式进行编辑工作，再用CMYK模式进行打印工作，在打印前才进行转换，然后加入必要的色彩校正，锐化和休整。这样虽然使Photoshop在CMYK模式下速度慢一些，但可节省大部分编辑时间。

为了快速预览CMYK模式下图象的显示效果，而不转换模式可以使用View菜单下的CMYK Preview（CMYK 预览）命令。

这种打印前的模式转换，并不是避免图象损失最佳的途径，最佳方法是将Lab模式和CMYK模式相结合使用，这样可以最大程度的减少图象失真。下面介绍Lab模式。

5.LAB

Lab模式的定义：Lab模式是由国际照明委员会（CIE）于1976年公布的一种色彩模式。是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了 RGB与CMYK两种彩色模式的不足，是Photoshop用来从一种色彩模式向另一种色彩模式转换时使用的一种内部色彩模式。Lab模式也是由三个通道组成，第一个通道是明度，即“L”。a通道的颜色是从红色到深绿；b通道则是从蓝色到黄色。两个分量的变化都是从-120到+120。当a=0、 b=0时显示灰色，同时L=100时为白色，L=0时为黑色。如果一定要用Lab模式来表达颜色，那么R色值为：L=54、a=81、b=70；G色值为：L=88、a=-79、b=81；B色值为：L=29、a=68、b=-112；C色值为：L=62、a=-31、b=-64；M色值为：L=48、 a=83、b=-3；Y色值为：L=94、a=-14、b=100。大致上说：在表达色彩范围上，最全的是Lab模式，其次是RGB模式，最窄的是 CMYK模式。也就是说Lab模式所定义的色彩最多，且与光线及设备无关，并且处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快数倍。（以上一段能理解就理解吧！）

Lab模式的调色原理：LAB 模式大家都知道有三个通道，一个是明度通道另外两个是A和B通道。其中，明度通道就是亮度通道你对它进行调整颜色是不发生变化的！A和B是颜色通道对其调整只有色彩变化的！（这样我们在调色的时候可以把明暗与色彩分开处理．）其中A通道的色彩变化简单是这样的绿→灰→红，B通道是黄→灰→蓝。

你已经明白了：RGB模式是一种发光屏幕的加色模式，CMYK模式是一种颜色反光的印刷减色模式。那么，Lab有是什么处理模式呢？

Lab模式既不依赖光线，也不依赖于颜料，它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。



Lab模式由三个通道组成，但不是R、G、B通道。它的一个通道是亮度，即L。另外两个是色彩通道，用A和B来表示。A通道包括的颜色是从深绿色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；B通道则是从亮蓝色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）。因此，这种色彩混合后将产生明亮的色彩。

Lab模式所定义的色彩最多，且与光线及设备无关并且处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快很多。因此，可以放心大胆的在图象编辑中使用Lab模式。而且，Lab模式在转换成CMYK模式时色彩没有丢失或被替换。因此，最佳避免色彩损失的方法是：应用Lab模式编辑图象，再转换为CMYK模式打印输出。

当你将RGB模式转换成CMYK模式时，Photoshop将自动将RGB模式转换为Lab模式，再转换为CMYK模式。


在表达色彩范围上，处于第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式。