RGB模型空间的缺点和缺点？|？？RGB空间

常见的色彩空间有RGB、HSV、HSL、YCbCr、Lab、YUV、CIE、CMYK等，不同的色彩空间有相应的使用场景，也可以相互转换。

1.RGB空间

这是硬件设备最常见的颜色模型。 它是与人类视觉系统密切相关的模型。 根据人眼的结构，所有颜色都可以看作三种基本颜色——红r、绿g、蓝b。 不同比例的组合。 国际照明委员会（CIE）规定的红、绿、蓝三种基色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。

RGB模型空间是一个立方体，如下图：

原点对应黑色，距原点最远的顶点对应白色，从黑到白的灰度分布值在主体的对角线上。 一般为了方便，将立方体归一化为单位立方体，使得所有RGB值都在区间[0,1]内。 根据该模型，每幅图像包括3个独立的原色平面，每种颜色的亮度用0-255表示。 3个颜色通道的变化及其叠加可以产生超过1670万种颜色（2563=）。

RGB空间的缺点：

2.HSV空间

HSV以人类更熟悉的方式封装有关颜色的信息：“这是什么颜色？多黑？多亮多暗？” HSV颜色空间是颜色空间的简化形式，是一种基于感知的颜色模型。 它将颜色信号分为3个属性：色调（Hue，H）、饱和度（S）和亮度（Value，V）。 色调代表从物体反射或透射的光的波长。 也就是说，色相是通过颜色的名称来识别的，如红、黄、蓝； 亮度是颜色的明度或暗度； 饱和度是颜色的深度。 ，如深红色和浅红色。

HSV颜色空间反映了人们观察颜色的方式，有两个显着的特征：

1）亮度分量与图像的颜色信息无关。

2）“色相”和“饱和度”分量与人们体验颜色的方式密切相关。

其表示如上图所示：

V方向的底部为0，表示黑色，顶部圆的中心为1，表示白色。 V轴代表亮度，范围从0到1，与光强度没有直接关系。

一般来说，人眼最多可以区分128种颜色、130种饱和度和23种色调。 如果只使用HSV值，可以用7位来存储H，用4位来存储S，用5位来存储V，就可以满足需要。 HSV模式与RGB模式的相互转换关系这里不再详细讨论。

3.HSL色彩空间

HSL代表色相（hue）、（饱和度）、（亮度）

HSL 与 HSV 相似。 对于某些人来说，HSL 更好地体现了“饱和度”和“亮度”作为两个独立参数的直观想法，但对于另一些人来说，它对饱和度的定义是错误的，因为颜色非常柔和，几乎是白色。 HSL 可以定义为完全饱和。 HSV 还是 HSL 是否更适合人类用户界面存在争议。 HSL的要点在于它的明暗对称，这意味着：

4.YCbCr:

YCbCr 执行图像子采样，是视频图像和数字图像中常用的色彩空间。 Y代表亮度，Cb和Cr代表蓝色和红色分量。 该模型的数据可以是双精度类型，但存储空间是8位无符号整数数据空间。 Y的取值范围为16~235，蓝色和红色分量的取值范围为16~240。 一般的图像压缩算法（如JPEG算法），第一步是将图像的颜色空间转换为YCbCr空间。

5.实验室：

Lab色彩空间是由CIE（国际照明委员会）开发的色彩模型。

自然界中的任何颜色都可以在Lab空间中表达，并且其颜色空间比RGB空间更大。 它是一个独立于设备的颜色系统，也是一个基于生理特征的颜色系统。 这意味着它使用数字方法来描述人类视觉感知。 所以它弥补了RGB和CMYK模式必须依赖设备的颜色特性的事实。 因为Lab的色彩空间比RGB模式和CMYK模式的色彩空间要大。 这意味着RGB和CMYK可以描述的颜色信息可以在Lab空间中映射。 Lab色彩空间取坐标Lab，其中L亮度； a的正数代表红色，负数代表绿色； b的正数代表黄色，负数代表蓝色(a,b)有L=116f(y)-16,a=500[f(x/0.982)-f(y)],b=200[ f(y)-f(z/1.183 )]; 其中：f(x)=7.787x+0.138，x0。

6.YUV

在彩色电视中，Y、C1、C2颜色表示分别用来表示亮度信号和两个色差信号。 C1和C2的含义与具体应用有关。 在NTSC彩色电视制式中，C1和C2分别代表I和Q两个色差信号； 在PAL彩色电视制式中，C1和C2分别代表U和V两个色差信号； 在CCIR 601数字电视标准中，C1、C2分别代表Cr和Cb两个色差信号。 所谓色差是指三分量信号（即R、G、B）与基色信号中亮度信号的差异。 根据美国国家电视标准委员会NTSC标准，当白光的亮度用Y表示时，其与红、绿、蓝光的关系可以用下式描述：Y=0.3R+ 0.59G+0.11B 这是常用的亮度公式。 色差U和V被BY和RY按不同比例压缩。 如果要从YUV空间转换到RGB空间，只需执行相反的逆操作即可。 与YUV颜色空间类似，还有Lab颜色空间，同样使用亮度和色差来描述颜色分量，其中L是亮度，a和b分别是色差分量。

例如，在PAL彩色电视制式中：

PAL的YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系如下：

Y=0.30R+0.59G+0.11B

U=0.493(B－Y) = -0.15R－0.29G+0.44B

V=0.877(R－Y) = 0.62R－0.52G－0.10B

7.四色

CMYK模式是一种色彩模式。 当阳光照射到物体上时，物体会吸收部分光并反射剩余的光。 反射光是我们看到的物体颜色的减色模式。 同时也是与RGB模式的根本区别。 根据这种减色模式，演化出了适合印刷的CMYK颜色模式。 我们不仅在观察物体颜色时使用这种减色模式，而且在纸张上打印时也使用这种减色模式。 CMYK代表印刷时使用的四种颜色，C代表青色（Cyan），M代表品红色（），Y代表黄色（），K代表黑色（Black）。 因为在实际应用中，青色、品红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，充其量只是棕色。 因此引入了K-black。 黑色的作用是加强暗色调，加深暗色调。

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参考文章：

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