4、图像颜色处理：从模型到转换

图像颜色处理：从模型到转换

1. 颜色感知基础

颜色感知现象取决于三个因素：光的性质、人类视觉的生理特性以及光与物质的相互作用。在整个电磁频谱中，波长约 400 - 700nm 的一小部分，即可见光光谱，能在我们眼中引起视觉感受。人眼视网膜中的感光细胞对红、绿、蓝三种不同颜色的光频率做出响应。当光线照射到不透明物体时，部分光被吸收，部分光反射回我们的眼睛，反射光中的频率赋予了物体颜色。研究表明，人眼能够区分超过 1600 万种不同颜色。

2. 常见颜色模型

2.1 RGB 颜色模型

RGB 颜色模型用于表示由红（R）、绿（G）和蓝（B）三种原色产生的所有颜色。每种原色被量化为 256 个级别，因此 RGB 模型中的颜色总数为 256 × 256 × 256，即 1670 万种。RGB 模型呈颜色立方体形式，红、绿、蓝是三个正交轴，颜色的 RGB 分量在 0 - 255 范围内绘制。例如，“橙色”由 RGB 分量 (245, 102, 36) 组成。RGB 颜色模型适用于彩色光的发射，是加法性质的，即混合原色时强度增加。当三种原色以全强度相加时，结果颜色为白色 (255, 255, 255)，而黑色 (0, 0, 0) 表示没有任何颜色。

2.2 CMY 颜色模型

CMY 颜色模型用于表示由青色（C）、品红色（M）和黄色（Y）三种原色产生的所有颜色。每种原色以百分比值表示，并量化为 100 个级别，因此 CMY 模型中的颜色总数为 100 × 100 × 100，即 100 万种。CMY 模型也呈颜色立方体形式，青色、品红色和黄色是三个正交轴，颜色的 CMY 分量在 0 - 100 范围内绘制。例如，“橙色”由