一般的3D编程只需要使用RGB颜色空间就好了,但其实美术人员更多的是使用HSV(HSL),因为可以方便的调整饱和度和亮度。

有时候美术需要程序帮助调整饱和度来达到特定风格的渲染效果,这时候就需要转换颜色空间了。

出处:http://zh.wikipedia.org/wiki/HSL%E5%92%8CHSV%E8%89%B2%E5%BD%A9%E7%A9%BA%E9%97%B4

HSL 和 HSV(也叫做 HSB)是对RGB 色彩空间中点的两种有关系的表示,它们尝试描述比 RGB 更准确的感知颜色联系,并仍保持在计算上简单。HSL 表示 hue(色相)、saturation(饱和度)、lightness(亮度),HSV 表示 hue、saturation、value(色调) 而 HSB 表示 hue、saturation、brightness(明度)。

HSL 和 HSV 二者都把颜色描述在圆柱体内的点,这个圆柱的中心轴取值为自底部的黑色到顶部的白色而在它们中间是的灰色,绕这个轴的角度对应于“色相”,到这个轴的距离对应于“饱和度”,而沿着这个轴的距离对应于“亮度”,“色调”或“明度”。

这两种表示在用目的上类似,但在方法上有区别。二者在数学上都是圆柱,但 HSV(色相,饱和度,明度)在概念上可以被认为是颜色的倒圆锥体(黑点在下顶点,白色在上底面圆心),HSL 在概念上表示了一个双圆锥体和圆球体(白色在上顶点,黑色在下顶点,最大横切面的圆心是半程灰色)。注意尽管在 HSL 和 HSV 中“色相”指称相同的性质,它们的“饱和度”的定义是明显不同的。

因为 HSL 和 HSV 是设备依赖的 RGB 的简单变换,(hsl) 或 (hsv) 三元组定义的颜色依赖于所使用的特定红色绿色蓝色加法原色”。每个独特的 RGB 设备都伴随着一个独特的 HSL 和 HSV 空间。但是 (hsl) 或 (hsv) 三元组在被约束于特定 RGB 空间比如 sRGB 的时候就变成明确的了。

HSV 模型在 1978 年由埃尔维·雷·史密斯创立。

动机

艺术家有时偏好使用 HSV 颜色模型而不选择 RGB 或 CMYK 模型,因为它类似于人类感觉颜色的方式。RGB 和 CMYK 分别是加法原色减法原色模型,以原色组合的方式定义颜色,而 HSV 以人类更熟悉的方式封装了关于颜色的信息:“这是什么颜色?深浅如何?明暗如何?”。HSL 颜色空间类似于 HSV,在某些方面甚至比它还好。

[编辑]用途

HSV 色轮允许用户快速的选择众多颜色。

HSV 模型的圆锥表示适合于在一个单一物体中展示整个 HSV 色彩空间。

HSV 模型通常用于计算机图形应用中。在用户必须选择一个颜色应用于特定图形元素各种应用环境中,经常使用 HSV 色轮。在其中,色相表示为圆环;可以使用一个独立的三角形来表示饱和度和明度。典型的,这个三角形的垂直轴指示饱和度,而水平轴表示明度。在这种方式下,选择颜色可以首先在圆环中选择色相,在从三角形中选择想要的饱和度和明度。

HSV 模型的另一种可视方法是圆锥体。在这种表示中,色相被表示为绕圆锥中心轴的角度,饱和度被表示为从圆锥的横截面的圆心到这个点的距离,明度被表示为从圆锥 的横截面的圆心到顶点的距离。某些表示使用了六棱锥体。这种方法更适合在一个单一物体中展示这个 HSV 色彩空间;但是由于它的三维本质,它不适合在二维计算机界面中选择颜色。

HSV 色彩空间还可以表示为类似于上述圆锥体的圆柱体,色相沿着圆柱体的外圆周变化,饱和度沿着从横截面的圆心的距离变化,明度沿着横截面到底面和顶面的距离而 变化。这种表示可能被认为是 HSV 色彩空间的更精确的数学模型;但是在实际中可区分出的饱和度和色相的级别数目随着明度接近黑色而减少。此外计算机典型的用有限精度范围来存储 RGB 值;这约束了精度,再加上人类颜色感知的限制,使圆锥体表示在多数情况下更实用。

[编辑]HSL 与 HSV 的比较

HSL 和 HSV 色彩空间比较。

HSL 类似于 HSV。对于一些人,HSL 更好的反映了“饱和度”和“亮度”作为两个独立参数的直觉观念,但是对于另一些人,它的饱和度定义是错误的,因为非常柔和的几乎白色的颜色在 HSL 可以被定义为是完全饱和的。对于 HSV 还是 HSL 更适合于人类用户界面是有争议的。

W3C 的 CSS3 规定声称“HSL 的优点是它对称于亮与暗(HSV 就不是这样)…”,这意味着:

  • 在 HSL 中,饱和度分量总是从完全饱和色变化到等价的灰色(在 HSV 中,在极大值 V 的时候,饱和度从全饱和色变化到白色,这可以被认为是反直觉的)。
  • 在 HSL 中,亮度跨越从黑色过选择的色相到白色的完整范围(在 HSV 中,V 分量只走一半行程,从黑到选择的色相)。

在 软件中,通常以一个线性或圆形色相选择器和在其中为选定的色相选取饱和度和明度/亮度的一个二维区域(通常为方形或三角形)形式提供给用户基于色相的颜色 模型(HSV 或 HSL)。通过这种表示,在 HSV 和 HSL 之间的区别就无关紧要了。但是很多程序还允许你通过线性滑块或数值录入框来选择颜色的明度/亮度,而对于这些控件通常使用要么 HSL 要么 HSV(而非二者)。HSV 传统上更常用。下面是一些例子:

GIMP 支持在 HSV 色彩空间内的选取颜色的多种方法,包括带有色相滑块的色轮和色方。

[编辑]与其他颜色模型的比较

HSV 颜色空间在技术上不支持到辐射测定中测量的物理能量谱密度的一一映射。所以一般不建议做在 HSV 坐标和物理光性质如波长振幅之间的直接比较。

[编辑]形式定义

HSL 和 HSV 在数学上定义为在 RGB 空间中的颜色的 RG 和 B 的坐标的变换。

[编辑]从 RGB 到 HSL 或 HSV 的转换

设 (rgb) 分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标,它们的值是在 0 到 1 之间的实数。设 max 等价于 rg 和 b 中的最大者。设 min 等于这些值中的最小者。要找到在 HSL 空间中的 (hsl) 值,这里的 h ∈ [0, 360)是角度的色相角,而 sl ∈ [0,1] 是饱和度和亮度,计算为:

h 的值通常规范化到位于 0 到 360°之间。而 h = 0 用于 max = min 的(就是灰色)时候而不是留下 h 未定义。

HSL 和 HSV 有同样的色相定义,但是其他分量不同。HSV 颜色的 s 和 v 的值定义如下:

[编辑]从 HSL 到 RGB 的转换

给定 HSL 空间中的 (hsl) 值定义的一个颜色,带有 h 在指示色相角度的值域 [0, 360)中,分别表示饱和度和亮度的s 和 l 在值域 [0, 1] 中,相应在 RGB 空间中的 (rgb) 三原色,带有分别对应于红色、绿色和蓝色的 rg 和 b 也在值域 [0, 1] 中,它们可计算为:

首先,如果 s = 0,则结果的颜色是非彩色的、或灰色的。在这个特殊情况,rg 和 b 都等于 l。注意 h 的值在这种情况下是未定义的。

当 s ≠ 0 的时候,可以使用下列过程:[1]

h 规范化到值域 [0,1)内)

对于每个颜色向量 Color = (ColorRColorGColorB) = (rgb),

[编辑]从 HSV 到 RGB 的转换

类似的,给定在 HSV 中 (hsv) 值定义的一个颜色,带有如上的 h,和分别表示饱和度和明度的 s 和 v 变化于 0 到 1 之间,在 RGB 空间中对应的 (rgb) 三原色可以计算为:

对于每个颜色向量 (rgb),

[编辑]例子

展示的 RGB 值的范围是 0.0 到 1.0。

颜色空间RGB与HSV(HSL)的转换的更多相关文章

  1. Atitit  rgb yuv  hsv HSL 模式和 HSV(HSB) 图像色彩空间的区别

    Atitit  rgb yuv  hsv HSL 模式和 HSV(HSB) 图像色彩空间的区别 1.1. 色彩的三要素 -- 色相.明度.纯度1 1.2. YUV三个字母中,其中"Y&quo ...

  2. 由RGB到HSV颜色空间的理解

    1. RGB模型 2. HSV模型 3. 如何理解RGB与HSV的联系 4. HSV在图像处理中的应用 5. opencv中RGB-->HSV实现 在图像处理中,最常用的颜色空间是RGB模型,常 ...

  3. [图像类名词解释][ RGB YUV HSV相关解释说明]

    一.概述 颜色通常用三个独立的属性来描述,三个独立变量综合作用,自然就构成一个空间坐标,这就是颜色空间.但被描述的颜色对象本身是客观的,不同颜色空间只是从不同的角度去衡量同一个对象.颜色空间按照基本机 ...

  4. Python RGB 和HSV颜色相互转换

    转自:http://outofmemory.cn/code-snippet/1002/Python-RGB-HSV-color-together-switch Python RGB 和HSV颜色相互转 ...

  5. 保护眼睛,绿豆沙颜色的RGB值和HSL值

    现在的人尤其是职场中人,每天都得花很长时间对着电脑,对眼睛的伤害很大,其实我们可以对电脑进行一个简单的设置,把窗口背景设置成绿豆沙颜色的,对眼睛的保护很有帮助的. 下面是绿豆沙颜色的RGB值和HSL值 ...

  6. RGB与HSV之间的转换公式及颜色表

    RGB & HSV 英文全称 RGB - Red, Green, Blue HSV - Hue, Saturation, Value HSV --> RGB 转换公式 HSV --> ...

  7. 【转载】颜色空间-RGB、HSI、HSV、YUV、YCbCr的简介

    转载自缘佳荟的博客. 颜色通常用三个相对独立的属性来描述,三个独立变量综合作用,自然就构成一个空间坐标,这就是颜色空间.而颜色可以由不同的角度,用三个一组的不同属性加以描述,就产生了不同的颜色空间.但 ...

  8. RGB与HSV颜色空间

    RGB颜色空间 1.三基色原理: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    红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色.其中一 ...

  9. RGB和HSV颜色空间

    转载:http://blog.csdn.net/carson2005/article/details/6243892 RGB颜色空间: RGB(red,green,blue)颜色空间最常用的用途就是显 ...

随机推荐

  1. des 加密 iOS

    转载请注明原文出处 生成同名的Des.h文件和Des.m文件后,拷贝下方的代码可直接使用.注意在Des.m文件中将key值修改为项目所需的key.--->  #define DesKey 过程很 ...

  2. C++中头文件(.h)和源文件(.cpp)都应该写些什么

    头文件(.h): 写类的声明(包括类里面的成员和方法的声明).函数原型.#define常数等,但一般来说不写出具体的实现. 在写头文件时需要注意,在开头和结尾处必须按照如下样式加上预编译语句(如下): ...

  3. 我用过的Linux命令--虚拟机和宿主机的网络连接方式

    VMWare提供了三种工作模式,它们是bridged(bridged模式:对应网卡vment0).NAT(网络地址转换模式:对应网卡vment8)和host-only(主机模式:对应网卡vment1) ...

  4. 利用console控制台调试php代码

    /** * 控制台输出 * @param $var * @param string $level */ public function console($var,$level = 'debug') { ...

  5. Tomcat 中会话超时的相关配置

      QC同事提到似乎有时Tomcat的会话超时表现有问题,记录一下可能用到的配置. 1)超时时间的设定       tomcat的会话超时可以在多个级别上设置:tomcat实例级别.Web应用级别.s ...

  6. Android手机安全软件的恶意程序检测靠谱吗--LBE安全大师、腾讯手机管家、360手机卫士恶意软件检测方法研究

    转载请注明出处,谢谢. Android系统开放,各大论坛活跃,应用程序分发渠道广泛,这也就为恶意软件的传播提供了良好的环境.好在手机上安装了安全软件,是否能有效的检测出恶意软件呢?下边针对LBE安全大 ...

  7. 创见WiFi SD卡破解之路

    我最近搞了张Transcend WiFi SD,颇为得意.它可以让我在几秒钟内将单反(奶昔,相当便携)中拍摄的照片传到任何支持wifi的设备上.我很喜欢在旅途中拍摄和分享图片,所以对我而言,可以无线传 ...

  8. STL algorithm算法mismatch(37)

    mismatch原型: std::mismatch equality (1) template <class InputIterator1, class InputIterator2> p ...

  9. Foundation Sorting: Quicksort

    /* Quick Sorting. * Implementation history:. * 2013-09-15, Mars Fu, first version. */ /* [Quicksort ...

  10. BI系统的应用组织思路与数据分析模式

    BI商业智能软件一般都会提供若干数据整合.数据查询.分析与评价.数据可视化及数据分享的手段,但是在BI项目的构建与实施过程中,如果不按照一定的应用组织思路.数据分析模式及分析流程使用这些工具或手段,呈 ...