什么是顏色模型？

顏色模型是一種抽象的數(shù)學(xué)模型，描述了顏色如何表示為一組數(shù)字（例如，RGB中的三元組或CMYK中的四元組）。通常可以使用坐標(biāo)系來描述顏色模型，并且系統(tǒng)中的每種顏色由坐標(biāo)空間中的單個(gè)點(diǎn)表示。

對于給定的顏色模型，要將元組或四邊形解釋為顏色，我們可以定義一組用于精確校準(zhǔn)和生成顏色的規(guī)則和定義，即映射函數(shù)。顏色空間識別顏色模型和映射函數(shù)的特定組合。識別顏色空間會自動識別關(guān)聯(lián)的顏色模型。例如，Adobe RGB和sRGB是兩個(gè)不同的顏色空間，都基于RGB顏色模型。

RGB

RGB顏色模型存儲紅色，綠色和藍(lán)色的各個(gè)值。通過基于RGB顏色模型的顏色空間，將三個(gè)原色相加，以創(chuàng)建從完全白色到完全黑色的顏色。

RGB顏色空間與設(shè)備相關(guān)聯(lián)。因此，當(dāng)掃描相同圖像時(shí)，不同的掃描儀獲得不同的彩色圖像數(shù)據(jù)；不同的顯示器在渲染相同圖像時(shí)具有不同的顏色顯示結(jié)果。

從這種顏色模型衍生出許多不同的RGB顏色空間，標(biāo)準(zhǔn)RGB（sRGB）是一個(gè)較為流行的例子。

HSV

HSV（色調(diào)，飽和度，值），也稱為HSB（色調(diào)，飽和度，亮度），經(jīng)常被藝術(shù)家使用，因?yàn)樵谏{(diào)和飽和度方面考慮顏色通常比在加法或減法方面更自然顏色成分。

該系統(tǒng)比RGB更接近人們的體驗(yàn)和顏色感知。

在繪畫術(shù)語中，色調(diào)，飽和度和值以顏色，陰影和色調(diào)表示。

HSV模型空間可以用倒六角金字塔來描述。

• 頂部表面是正六邊形，顯示H方向的色調(diào)變化，從0°到360°是可見光的整個(gè)光譜。六邊形的六個(gè)角代表紅色，黃色，綠色，青色，藍(lán)色和品紅色六種顏色的位置，每種顏色相隔60°。
• 飽和度S由從中心到六邊形邊界的S方向表示，并且值從0到1變化。越接近六邊形邊界，顏色飽和度越高。六邊形邊界的顏色是最飽和的，即S = 1; 六邊形中心的顏色飽和度為0，即S = 0。
• 六角錐的高度（也稱為中心軸）由V表示，其表示從底部到頂部的從黑到白的漸變。V的底部是黑色，V = 0；V的頂部是白色，V = 1。

YUV

Y'UV模型根據(jù)一個(gè)亮度分量（Y'）和兩個(gè)色度（UV）分量定義顏色空間。Y'通道可以保存黑白數(shù)據(jù)。如果只有Y分量且沒有U和V分量，則表示的圖形為灰度。

Y分量可以用下式計(jì)算：Y = 0. 299 * R + 0. 587 * G + 0.14 * B，這是常用的灰度公式。色差U和V由BY和RY以不同比例壓縮。

與RGB相比，Y'UV不一定為每個(gè)像素存儲三元組。可以用幾種不同的方式對Y'UV圖像進(jìn)行采樣。例如，對于YUV420，它為每個(gè)點(diǎn)保存一個(gè)亮度分量，并且每2×2點(diǎn)為兩個(gè)色度值 - 一個(gè)Cr（U）值和一個(gè)Cb（V）值。每4個(gè)像素I.E. 6個(gè)字節(jié)。

術(shù)語Y'UV，YUV，YCbCr，YPbPr等的范圍有時(shí)是模糊和重疊的。歷史上，術(shù)語YUV和Y'UV用于電視系統(tǒng)中的顏色信息的特定模擬編碼，而YCbCr用于適合于視頻和靜止圖像壓縮和傳輸?shù)念伾畔⒌臄?shù)字編碼，例如MPEG和JPEG。今天，術(shù)語YUV通常用于計(jì)算機(jī)行業(yè)，以描述使用YCbCr編碼的文件格式。

要了解有關(guān)成像基礎(chǔ)知識的更多信息，請閱讀圖像處理101系列文章中的第一篇：圖像處理101教程：什么是圖像？