grDevices | R语言中的配色方法汇总（Ⅱ-1）

前篇介绍的RColorBrewer包是R常用的配色拓展包，而R系统自带的配色方案则由grDevices工具包提供。

由于grDevices工具包中的配色函数较多，我们分多篇推文进行介绍，本篇介绍的函数有如下几个：

colors()

rgb()

col2rgb()

grey()

grey.colors()

2 `grDevices`工具包

`colors()`

R系统中内置657种颜色，这些颜色在使用时直接调用颜色名称即可，如red、blue、green、lightblue、darkgreen、grey等。

使用colors()函数（或者colours()函数）可以查看所有内置颜色名称：

head(colors()) # 仅显示前6种
## [1] "white"         "aliceblue"     "antiquewhite"  "antiquewhite1"
## [5] "antiquewhite2" "antiquewhite3"

image(x = 1:3, y = 1, z = matrix(1:3, ncol = 1),col = c("blue", "white", "red"),axes = F, ann = F)

下图展示了内置颜色名称及其对应的效果：

`rgb()`

rgb()函数是根据三原色原理进行配色的，即大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生；同样，绝大多数单色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这是色度学的最基本的原理（来自百度百科）。

rgb()函数的语法结构如下：

rgb(red, green, blue,alpha, names = NULL,maxColorValue = 1)

red、green、blue：三原色参数；
alpha：半透明参数；数值越小，透明度越高；
names：对颜色进行命名，可省略；
maxColorValue：三原色参数和半透明参数的最大值，默认为1，即red、green、blue、alpha四个参数的取值范围为0-1。

大部分调色软件对三原色的默认设置范围是[0, 255]，即maxColorValue = 255。

r <- seq(7, 255, 8)
col <- rgb(r, 0, 0, alpha = 255,maxColorValue = 255)
image(x = 1:8, y = 1:4, z = matrix(1:32, ncol = 4),col = col,axes = F, ann = F)

使用rgb()函数生成具有一定透明度的颜色，若颜色重叠还可以生成新的颜色，而内置颜色则会出现覆盖。

theta <- seq(0, 2*pi, 0.001)
x <- sin(theta)
y <- cos(theta)par(plt = c(0.05, 0.95, 0.05, 0.95))
plot(1, type = "n", ann = F, axes = F,xlim = c(-1, 2), ylim = c(-1, 2),asp = 1)
polypath(x, y, col = rgb(1,0,0,0.2), border = NA)
polypath(x+1, y, col = rgb(0,1,0,0.2), border = NA)
polypath(x+0.5, y+0.866, col = rgb(0,0,1,0.2), border = NA)

由rgb()函数生成的颜色还可以使用十六进制表示，即分别将[0, 255]范围内的三原色参数和半透明参数依次转换成十六进制的表达形式（半透明参数可以省略），并在前面加上#，如红色的十六进制编码为#FF0000。

rgb(1,0,0,0.2)
## [1] "#FF000033"

许多网站都可以查询颜色的RGB编码和十六进制编码的对照表。

`col2rgb()`

通过col2rgb()函数，我们可以查询内置颜色的RGB编码，或将十六进制编码转换成RGB编码：

col2rgb(col, alpha = FALSE)

col：内置颜色名称或颜色的十六进制编码。

col2rgb("skyblue")
##       [,1]
## red    135
## green  206
## blue   235col2rgb("#FF000033")
##       [,1]
## red    255
## green    0
## blue     0

`grey()`

使用rgb()函数生成的颜色在黑白打印时几乎无法辨别，针对这种情况，可以使用grey()函数（或 gray()函数）生成灰度颜色。语法结构如下：

grey(level, alpha = NULL)

level：灰度水平，取值在0-1之间；0表示黑色，1表示白色。

lev <- seq(0, 0.99, 0.2)
col <- grey(lev)
image(x = 1:5, y = 1, z = matrix(1:5, ncol = 1),col = col,axes = F, ann = F)

`grey.colors()`

grey.colors()函数的功能是快速生成一组连续水平的灰度颜色，语法结构如下：

gray.colors(n, start = 0.3, end = 0.9,gamma = 2.2, alpha = NULL,rev = FALSE)

n：颜色个数；
start、end：灰度水平的起始和终止值，同grey()函数的level参数。

par(mfrow = c(1,2))
barplot(1:12)
barplot(1:12, col = gray.colors(12))