颜色空间模型

2020/4/251颜色模型2020/4/252从人的视觉的角度，有三个度量颜色的参数HSL：色调(Hue)：区别颜色的要素，如：红、绿、蓝、紫。。饱和度(Saturation)：颜色的纯度，鲜红-高，粉红-低亮度(Lightness)：明暗程度从光学的角度，有三个度量颜色的参数DPL：主波长(DominantWavelength)：光的色调纯度(Purity)：光的饱和度明度(Luminance)：光的亮度基本概念2020/4/253基本概念牛顿2020/4/254颜色空间(模型)颜色空间是表示颜色的一种数学方法，人们用它来指定颜色和标定产生的颜色。颜色空间中的颜色通常使用代表三个参数的三维坐标来指定。这些参数描述的是颜色在颜色空间中的位置，具体是什么颜色要取决于我们使用的坐标。颜色空间(colorspace)常被称为颜色模型(colormode)“颜色空间”侧重于颜色的表示“颜色模型”侧重于颜色的生成。2020/4/255颜色空间的分类从对颜色的感知度来分类：Ø色度/饱和度/亮度(hue/saturation/intensity)型颜色空间：直接感知分类法，可使颜色的解释更直观；例如，HSI,HSL,HSV等；Ø基色混合(mixture)型颜色空间：按三种基色的比例合成颜色例如，RGB，CMY(K)和XYZ等。Ø非线性亮度/色度(luma/chroma)型颜色空间：用一个非色彩感知分量，两个色彩感知分量；例如：YUV和YIQ、L*a*b,L*u*v等2020/4/256颜色空间的分类从技术实现角度分：Ø三基色RGB型颜色空间：主要用于计算机图形颜色空间，四分量：CMYK（用于彩色打印）Ø色度/饱和度/亮度(hue/saturation/intensity)型颜色空间例如，HSI,HSL和HSV等颜色空间。用在显示技术和印刷技术中ØXYZ型颜色空间国际照明委员会（CIE）定义的颜色空间，颜色空间国际标准，颜色空间与设备无关的颜色表示法，例如，CIE1931XYZ，L*a*b，L*u*v和LCH等颜色空间就可作为过渡性的转换空间。ØYUV型颜色空间电视系统颜色空间，由广播电视需求的推动而开发的颜色空间主要目的是通过压缩色度信息以有效地播送彩色电视图像例如，YUV，YIQ，ITU-RBT.601Y'CbCr,ITU-RBT.709Y'CbCr和SMPTE-240MY'PbPr等颜色空间。2020/4/257CIE色度图CIE（国际照明委员会）选取的标准红、绿、蓝三种光的波长分别为：因此，1931年的CIE-XYZ系统利用三种假想的标准原色X（红）、Y（绿）、Z（蓝），以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三刺激值都是正值。类似地，该系统的光颜色匹配函数定义为如下的一个式子：C=xX+yY+zZ2020/4/258把可见光色度图投影到XY平面上，所得到的马蹄形区域称为CIE色度图（图4.1.7），马蹄形区域的边界和内部代表了所有可见光的色度值，（因为x+y+z=1，所以只要二维x、y的值就可确定色度值）色度图的边界弯曲部分代表了光谱在某种纯度为百分之百的色光。图中中央的一点C表示标准白光，CIE色度图有许多种用途，如计算任何颜色的主波长和纯度，定义颜色域来显示颜色混合效果等，色度图还可用于定义各种图形设备的颜色域.CAB2020/4/259•RGB模型–Red（红）、Green（绿）、Blue(兰)–应用：彩色CRT–加色模型2020/4/2510•CMYK模型–Cyan（青）、Magenta（品红）、Yellow（黄）–应用：硬拷贝设备–减色模型2020/4/2511•HSV模型–H(Hue)：色彩，–S(Saturation)：饱和度–V(Value)：明度–应用：用户调色板–模型2020/4/2512YUV和YIQ彩色空间•PAL彩色电视制式使用YUV模型，Y表示亮度，UV用来表示色差，U、V是构成彩色的两个分量。YUV彩色空间中，三管彩色摄像机或CCD摄像机就是把拍摄的彩色图像，经分色棱镜分成R0G0B0信号，然后进行放大和γ校正得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、色差信号R-Y和B-Y，发送端将Y、R-Y及B-Y三个信号进行编码，用同一信道发送出去。YUV表示法中，亮度信号（Y）和色度信号（U、V）是相互独立的。其中，Y信号分量构成黑白灰度图，U、V信号构成另外两幅单色图。利用YUV分量之间的独立性原理，黑白电视能接收彩色电视信号，解决了黑白电视和彩色电视的兼容问题。YUV表示法可以利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容量。