颜色空间

颜色空间的转换以及适用范围

颜色的属性：

• 色相(Hue)：表示颜色的种类，它取决于该颜色的主波长，有红色、绿色、黄色等等的区别。
• 亮度(Y)：人眼所感受到的颜色明亮程度的物理量。人眼对颜色的亮度感觉与颜色的光谱分布有关。对于各种不同颜色的光，尽管它们以相同强度照到人眼上，然而人眼对其的亮度感觉却不相同。
• 饱和度(S)：是表示颜色浓淡程度的物理量，它是按该颜色混入白色光的比例来表示的。没有混入白光的光谱色其饱和度为100%，如果混入白色光的光谱色，其饱和度就降低，感觉的颜色就变淡，愈不鲜艳，当饱和度为零时就为白色光。
• 明度(V)：

1. RGB
   RGB色彩空间采用物理三基色表示，因而物理意义很清楚，适合彩色显象管工作。然而这一体制并不适应人的视觉特点。因而，产生了其它不同的色彩空间表示法。

2. YUV
   YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。
   与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。
   其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；
   而“U”和“V” 表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。
   “亮度”是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。
   “色度”则定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用Cr和Cb来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异

3. HSV：

色相是色彩的基本属性，就是平常说的颜色的名称，如红色、黄色等。
饱和度（S）是指色彩的纯度，越高色彩越纯，低则逐渐变灰，取0-100%的数值。明度（V），取0-max(计算机中HSV取值范围和存储的长度有关)。
HSV颜色空间可以用一个圆锥空间模型来描述。圆锥的顶点处，V=0，H和S无定义，代表黑色。圆锥的顶面中心处V=max，S=0，H无定义，代表白色。

RGB颜色空间中，三种颜色分量的取值与所生成的颜色之间的联系并不直观。而HSV颜色空间，更类似于人类感觉颜色的方式，封装了关于颜色的信息：“这是什么颜色？深浅如何？明暗如何？”

4. Lab

相同明度(L)的所有颜色，都是垂直在由a和b轴组成的同一个圆形平面上：

a值正->红色，
a值负->绿色，
b值正->黄色，
b值负->蓝色。
CIE Lab* 颜色模型基于“对立的颜色”理论，

我们知道我们的眼睛有三种颜色的光刺激，红色，绿色和蓝色。实际上，这个复杂的系统背后有更多的信息。在进一步的处理阶段，我们也会产生三种感觉：

红/绿感觉,
黄/蓝感觉,
白/黑感觉.

The CIE Lab* 颜色模型符合这三种视觉感觉：

红/绿与a相关
黄/蓝与b相关
白/黑与L*相关

CIE Lab* 颜色模型不仅在定量上，而且以定性的方式，将明度和颜色信息区分开来。这就是我们识别颜色的方式。

Delta E (∆E)色差

我们使用颜色距离表示CIELab颜色模型中表达两个颜色之间差异，那如何表示此距离呢？即Delta E (∆E)色差。
∆ELAb* = sqrt((L2 – L1)^2 + (a2 – a1)^2 + (b2 – b1)^2)

∆E色差值越小，说明两个颜色视觉差异越小。 典型的工业色差范围2到6之间。使用Lab*及色差能大大提高效率，但是也建议你在看颜色的时候更多依赖你的眼睛。一个色差小于4的颜色一般认为不错了，但是也可以产生你意想不到的结果。

当使用色差∆E来评估两个颜色的差异的时候，需要使用一个标准照明体来计算，这是非常重要的选项。常见的CIE标准照明体：D50、D65，D50和D65对应的色温为5000K和6500K

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