色彩空间与色彩模型 RGB/CMYK/YCbCr/HSB/HSI/HSV
色彩空间与色彩模型都是一种用数值表示颜色的数学模型。
其中色彩空间侧重于色彩的标识,色彩模型侧重色彩的生成,但没有任何一种模型可以解释所有的色彩问题。
从面对对象主要分为两大类模型:面对硬件设备的色彩模型和面对视觉感知的色彩模型。
面向硬件设备的色彩模型有:RGB CMYK YCbCr 3种模型。
面向视觉感知的色彩模型有:HSI HSB HSV 3种模型。
1.RGB模型
常用于电视、摄像机和彩色扫描仪等显示器的色彩模型。缺点是色彩空间不够均匀,不够直观,不符合人的认知心理,即颜色间的认知差异不能用空间上两点的距离来表示。
2.CMYK模型
主要是在彩色打印中用到的色彩模型。青(cyan)、品红(magenta)、黄(yellow)和黑(black),其中为避免与蓝色混淆,黑色用K表示。
3.YCbCr模型
常用于肤色检测和影像连续处理的色彩模型。Y为颜色的亮度(luma)成分,而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。主要的子采样格式有 YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4。
4.HSI模型
以色调(hue)、饱和度(saturation)和亮度(intensity)三种基本特征量来感知颜色。HSI模型的建立基于两个重要的事实:第一,分量与图像的彩色信息无关;第二,H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相联的。这些特点使得HSI模型非常适合彩色特性检测与分析。
色调H(Hue):与光波的波长有关,它表示人的感官对不同颜色的感受,如红色、绿色、蓝色等,它也可表示一定范围的颜色,如暖色、冷色等。H的值对应指向该点的矢量与R轴的夹角。
饱和度S(Saturation):表示颜色的纯度,纯光谱色是完全饱和的,加入白光会稀释饱和度。饱和度越大,颜色看起来就会越鲜艳,反之亦然。三角形中心的饱和度最小,越靠外饱和度越大。
亮度I(Intensity):对应成像亮度和图像灰度,是颜色的明亮程度。模型中间截面向上变白(亮);向下变黑(暗)。
5.HSB模型
在HSB模式中,H(hues)表示色相,S(saturation)表示饱和度,B(brightness)表示亮度HSB模式对应的媒介是人眼。HSB模式中S和B呈现的数值越高,饱和度明度越高,页面色彩强烈艳丽,对视觉刺激是迅速的,醒目的效果,但不益于长时间的观看。
6.HSV模型
HSV模型的三维表示从RGB立方体演化而来。设想从RGB沿立方体对角线的白色顶点向黑色顶点观察,就可以看到立方体的六边形外形。六边形边界表示色彩,水平轴表示纯度,明度沿垂直轴测量。
H表示色彩信息,即所处的光谱颜色的位置。角度量来表示,红、绿、蓝分别相隔120度。互补色分别相差180度。
S表示为纯度,为比例值,范围从0到1,它表示成所选颜色的纯度和该颜色最大的纯度之间的比率。S=0时,只有灰度。
V表示色彩的明亮程度,范围从0到1。有一点要注意:它和光强度之间并没有直接的联系。
RGB转换YCbCr公式:
Y=0.299R+0.587G+0.114B,Cb=0.564(B-Y),Cr=0.713(R-Y)
YCbCr转换RGB公式:
R=Y+1.402Cr,G=Y-0.344Cb-0.714Cr,B=Y+1.772Cb
RGB转换为HSI公式:
RGB转换为HSV公式:
参考资料:https://blog.csdn.net/u012507022/article/details/51523385
YCbCr转换RGB公式:R=Y+1.402Cr,G=Y-0.344Cb-0.714Cr,B=Y+1.772Cb
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