顏色空間的幾種類型

常見(jiàn)的顏色空間有哪些？為了規(guī)范顏色數(shù)字表達(dá)上的標(biāo)準(zhǔn)，就需要使用專業(yè)的色彩模型。這些通過(guò)數(shù)字形象化表示顏色的方法就叫做顏色空間。本文就簡(jiǎn)單的介紹一下常見(jiàn)的幾種類型顏色空間的特點(diǎn)！

顏色空間的幾種類型：

顏色空間通常會(huì)使用三個(gè)獨(dú)立的色彩屬性來(lái)描述，這三個(gè)獨(dú)立的變量綜合起來(lái)，就可以構(gòu)成一個(gè)完整的空間坐標(biāo)。顏色可以由不同的角度，用三個(gè)不同屬性加以描述，就產(chǎn)生了不同的顏色空間。比如常用的RGB、LAB、HSI（HSB）、YUV、CMY等等。但是一個(gè)顏色屬性本身是客觀的，不同的顏色空間只是從不同的角度去衡量他，所以不同的顏色空間理論上應(yīng)該是可以相互轉(zhuǎn)換的。

顏色空間有設(shè)備有關(guān)和設(shè)備無(wú)關(guān)之分。

設(shè)備有關(guān)的顏色空間是指顏色空間指定生成的顏色與生成顏色的設(shè)備有關(guān)。例如RGB顏色空間是與顯示系統(tǒng)相關(guān)的顏色空間，計(jì)算機(jī)顯示器使用RGB來(lái)顯示顏色，用像素值（例如，R=250，G=123，B=23）生成的顏色將隨顯示器的亮度和對(duì)比度的改變而改變。

設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間是指顏色空間指定生成的顏色與生成顏色的設(shè)備無(wú)關(guān)，例如，CIE L*a*b*顏色空間就是設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間，它建筑在HSV顏色空間的基礎(chǔ)上，用該空間指定的顏色無(wú)論在什么設(shè)備上生成的顏色都相同。

常見(jiàn)的顏色空間特點(diǎn)：

1、RGB顏色空間

計(jì)算機(jī)色彩顯示器和彩色電視機(jī)顯示色彩的原理一樣，都是采用R、G、B相加混色的原理，通過(guò)發(fā)射出三種不同強(qiáng)度的電子束，使屏幕內(nèi)側(cè)覆蓋的紅、綠、藍(lán)磷光材料發(fā)光而產(chǎn)生色彩。這種色彩的表示方法稱為RGB色彩空間表示。

在RGB顏色空間中，任意色光F都可以用R、G、B三色不同分量的相加混合而成：F=r[R]+r[G]+r[B]。RGB色彩空間還可以用一個(gè)三維的立方體來(lái)描述。當(dāng)三基色分量都為0(最弱)時(shí)混合為黑色光；當(dāng)三基色都為k(最大，值由存儲(chǔ)空間決定)時(shí)混合為白色光。

2、YUV顏色空間

YUV(亦稱YCrCb)是被歐洲電視系統(tǒng)所采用的一種顏色編碼方法。在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常采用三管彩色攝像機(jī)或彩色CCD攝影機(jī)進(jìn)行取像，然后把取得的彩色圖像信號(hào)經(jīng)分色、分別放大校正后得到RGB，再經(jīng)過(guò)矩陣變換電路得到亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)R-Y(即U)、B-Y(即V)，最后發(fā)送端將亮度和兩個(gè)色差總共三個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這種色彩的表示方法就是所謂的YUV色彩空間表示。采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)U、V是分離的。如果只有Y信號(hào)分量而沒(méi)有U、V信號(hào)分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號(hào)Y解決彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)的兼容問(wèn)題，使黑白電視機(jī)也能接收彩色電視信號(hào)。

YUV主要用于優(yōu)化彩色視頻信號(hào)的傳輸，使其向后相容老式黑白電視。與RGB視頻信號(hào)傳輸相比，它最大的優(yōu)點(diǎn)在于只需占用極少的頻寬（RGB要求三個(gè)獨(dú)立的視頻信號(hào)同時(shí)傳輸）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；而“U”和“V” 表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。“亮度”是透過(guò)RGB輸入信號(hào)來(lái)建立的，方法是將RGB信號(hào)的特定部分疊加到一起?！吧取眲t定義了顏色的兩個(gè)方面─色調(diào)與飽和度，分別用Cr和Cb來(lái)表示。其中，Cr反映了RGB輸入信號(hào)紅色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異。而Cb反映的是RGB輸入信號(hào)藍(lán)色部分與RGB信號(hào)亮度值之同的差異。

3、HSV顏色空間

HSV是一種將RGB色彩空間中的點(diǎn)在倒圓錐體中的表示方法。HSV即色相(Hue)、飽和度(Saturation)、明度(Value)，又稱HSB(B即Brightness)。色相是色彩的基本屬性，就是平常說(shuō)的顏色的名稱，如紅色、黃色等。飽和度（S）是指色彩的純度，越高色彩越純，低則逐漸變灰，取0-100%的數(shù)值。明度（V），取0-max(計(jì)算機(jī)中HSV取值范圍和存儲(chǔ)的長(zhǎng)度有關(guān))。HSV顏色空間可以用一個(gè)圓錐空間模型來(lái)描述。圓錐的頂點(diǎn)處，V=0，H和S無(wú)定義，代表黑色。圓錐的頂面中心處V=max，S=0，H無(wú)定義，代表白色。

4、LAB顏色空間

Lab顏色空間是顏色-對(duì)立空間，帶有維度L表示亮度，a和b表示顏色對(duì)立維度，基于了非線性壓縮的CIE XYZ色彩空間坐標(biāo)。

不像RGB和CMYK色彩空間，Lab顏色被設(shè)計(jì)來(lái)接近人類視覺(jué)。它致力于感知均勻性，它的L分量密切匹配人類亮度感知。因此可以被用來(lái)通過(guò)修改a和b分量的輸出色階來(lái)做精確的顏色平衡，或使用L分量來(lái)調(diào)整亮度對(duì)比。這些變換在RGB或CMYK中是困難或不可能的——它們建模于物理設(shè)備的輸出，而不是人類的視覺(jué)感知。

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