文章目录

彩色图像映射表
颜色模型
- 国际照明组织-CIE色度空间（Commission Internationale de L'Eclairage，色度图）
- RGB颜色模型
- HSV颜色模型
- CMKY颜色模型
- YUV颜色模型
颜色编码
参考文献

彩色图像映射表

matlab里边有一个colormap函数，能够将当前颜色映射表设置为某些预定义了的颜色映射表，包括

原始	parula	jet	hsv	hot	cool


spring	summer	autumn	winter	gray	bone


copper	pink	lines	colorcube	prism	flag

这些颜色映射表只包含了81种颜色，但是却绘出了各种风格的彩色图像。真彩色图像究竟应该如何定义？具有28∗8∗82^{8*8*8}28∗8∗8种颜色的就是彩色图像？这28∗8∗82^{8*8*8}28∗8∗8种颜色之间的欧式距离怎么确定？在讨论这些问题之前，我们必须确定一下颜色模型，在这个统一的基础之上，我们才能看出各个颜色模型的侧重点和构建原理，才能推出各个颜色模型之间的转换公式。

颜色模型

国际照明组织-CIE色度空间（Commission Internationale de L’Eclairage，色度图）

许许多多的颜色模型源于各式各样的相关设备（彩色电视机、彩色显示屏、彩色打印机）的出现。
物体的颜色既取决于外界的物理刺激，又取决于人眼的视觉特性，颜色的测量和标定应该符合人眼的视觉特性。
标准化的目的主要有：

方便查找补色、颜色生成
促进相关设备的兼容以及彩色图片格式的统一化

CIE色度图是现代色度学的基石，里边存在诸多技术细节，理解起来比较困难，此前一直觉得是自己想复杂了，可是现在发现是很多资料讲不清楚，浅尝辄止。
17~18世纪，一系列实验证实了古希腊人“万物由原子构成”的猜想。受此启发，科学家们开始思考一个问题：能不能找到颜色的“原子”呢？

[1704-Newton] 颜色的本质是光
[1854-格拉斯曼颜色替代律] 同色异谱现象（如果A=B,C=D，那么AC=BD。其中，“=”代表颜色外观一致，即所谓的“颜色匹配”）
[1855-Maxwell]红绿蓝三种色光混合，可以生成各种色调的颜色
[1860-Helmholtz]人眼的红绿蓝三种视觉细胞的颜色响应假象曲线（现代修正图上的三个峰值对应的坐标分别为：420nm,534nm,564nm;三者的工作频段是相互交叠的，不是单独的窄带。也即，对红（绿，蓝）光敏感的视觉细胞不只响应红（绿，蓝）色光，而是对整个波段的光都有响应的响应。进一步的说：所有的颜色响应都是纠缠在一起的，没有办法择干净）

这说明颜色叠加规律是线性的，想要复现某个颜色的时候，不需要复制一个一模一样的光谱。只需要掌握某种混合规律，就可以用另一种光谱得到一个相同的颜色。
关于红绿蓝是不是颜色的“原子”这个问题（也即，”是不是所有的颜色都可以拆分成红黄蓝的组合“或“红黄蓝三色光相加，能不能生成所有人类能够感知到的颜色？”），科学家的答案是：能，然而也不能[1931-J.Guild：The Colorimetric Properties of the Spectrum-光谱色的色度特性]。实验结果是

任意一种光谱都可以拆解成（380nm~680nm）单色光的组合
任意一个单色光都可以拆解成三原色光的组合（虽然可能有负数值）
任意一种组合都只能形成一种颜色，一旦三原色光的配比值确定了，颜色外观也就确定了

到现在为止，我们可以采用实验中所使用的RGB给颜色编号（用配比系数向量作为编号向量），这是科学家花费300年得出的结论：380nm~780nm之间的光谱曲线用3个数据就能唯一标识（归一化之后只需要两个）。那么原色光又是什么东西？该怎么确定呢？在“原子结构内蕴含的哲学思考”一文中再细细思考这个问题吧！

过去以Munsell color system为代表的表色法，是根据物体最后呈现出来的颜色外观来编号的，也就是所谓的“显色系统表色法”，他会根据人对颜色的心理感受（色调/色相Hue、明度Value、饱和度/纯度Chroma）来对颜色进行编号和排序，因此我猜想文章开头给出的那18个Matlab预定义的Colormap也是其中的一种。
而以CIE 1931系统为代表的的表色法，是根据三原色的混合规律来编码各个颜色的，叫做“混色系统表色法”。颜色的色调、明度、饱和度等特性在这个表色法里边表现不明显。
虽然CIE 1931系统一眼看去，既不直观又不顺眼，但是他有一个堪称“必杀技”的优点：可以精确地预测混色结果。也就是说：如果已知两个颜色的光谱数据，就可以用简单的计算方法，准确地知道他们混合之后的新颜色长什么样（前提是实验测出了精确的可供你查询的色度表，比如公认的CIE色度图），色度图的主要规律如下：

[颜色混合线性规律]两个颜色混合后的新颜色，一定位于两者连线之上
[所有人眼能识别出来的颜色，都有单色光相加而成，色度图中任意两点画出来的线段，就是“人眼能看见的所有颜色”]
[经过CIE的刻意设计] 确定了一个等能白光E点和一个标准白光C点（C相当于中午阳光的颜色，比E的色温高一点），两者附近有一大片，都是各种不同的白色，他们的饱和度都为0（因此又称为消色），位于边界处的颜色都是饱和度最高的颜色（边界由左上角曲线和右下角斜线构成，曲线表示所有单色光，斜线表示谱外光的轨迹）

CIE模型只是一个标准，可是实际的灯光设备、显示器未必会遵循上述标准进行制作，或者可能由于发光器件的特性没有办法完全实现上述标准（存在不同程度的误差），具体情况还得具体分析，而且实际应用不会对精确度有很高的要求。主要涉及如下几个方面：

彩色显示器设计
彩色打印机设计

RGB颜色模型

HSV颜色模型

CMKY颜色模型

YUV颜色模型

YUV，是一种颜色编码方法，常使用在各个视频处理组件中。YUV在对照片或视频编码时，考虑到人类的感知能力，允许降低色度的带宽。“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、Chroma）。
Y’UV、YUV、YCbCr、YPbPr 几个概念其实是一回事儿。由于历史关系，Y’UV、YUV 主要是用在彩色电视中，用于模拟信号表示。YCbCr 是用在数字视频、图像的压缩和传输，如 MPEG、JPEG。今天大家所讲的 YUV 其实就是指 YCbCr。
Y’UV 设计的初衷是为了使彩色电视能够兼容黑白电视。对于黑白电视信号，没有色度信息也就是(UV)，那么在彩色电视显示的时候指显示亮度信息。
Y’UV 不是 Absolute Color Space，只是一种 RGB 的信息编码，实际的显示还是通过 RGB 来显示。Y’，U，V 叫做不同的 component 。

颜色编码

参考文献

[1] CMF色彩学大杀器·CIE色度图：http://www.360doc.com/content/17/0226/12/31887026_632123788.shtml
[2] 色彩学大杀器·CIE色度图（中）：http://www.360doc.com/content/17/0305/12/31887026_634131798.shtml

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