HSV颜色模型解析-优快云博客

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HSV颜色模型

　　这个模型中颜色的参数分别是：色调（Hue），饱和度（Saturation），亮度（Value）。

　　HSV模型的三维表示从RGB立方体演化而来。设想从RGB沿立方体对角线的白色顶点向黑色顶点观察，就可以看到立方体的六边形外形。六边形边界表示色彩，水平轴表示纯度，明度沿垂直轴测量。

　　HSV六棱锥

　　H参数表示色彩信息，即所处的光谱颜色的位置。该参数用一角度量来表示，红、绿、蓝分别相隔120度。互补色分别相差180度。

　　纯度S为一比例值，范围从0到1，它表示成所选颜色的纯度和该颜色最大的纯度之间的比率。S=0时，只有灰度。

　　V表示色彩的明亮程度，范围从0到1。有一点要注意：它和光强度之间并没有直接的联系。

　　RGB转化到HSV的算法

　　max=max ( R , G , B ) :

　　min=min ( R , G , B )

$h = \begin{cases} 0^\circ & \mbox{if } max = min \ 60^\circ \times \frac{g - b}{max - min} + 0^\circ, & \mbox{if } max = r \mbox{ and } g \ge b \ 60^\circ \times \frac{g - b}{max - min} + 360^\circ, & \mbox{if } max = r \mbox{ and } g < b \ 60^\circ \times \frac{b - r}{max - min} + 120^\circ, & \mbox{if } max = g \ 60^\circ \times \frac{r - g}{max - min} + 240^\circ, & \mbox{if } max = b \end{cases}$

$s = \begin{cases} 0, & \mbox{if } max = 0 \ \frac{max - min}{max} = 1 - \frac{min}{max}, & \mbox{otherwise} \end{cases}$

$v = max \,$

　　 HSV对用户来说是一种直观的颜色模型。我们可以从一种纯色彩开始，即指定色彩角H，并让V=S=1，然后我们可以通过向其中加入黑色和白色来得到我们需要的颜色。增加黑色可以减小V而S不变，同样增加白色可以减小S而V不变。例如，要得到深蓝色，V=0.4 S=1 H=240度。要得到淡蓝色，V=1 S=0.4 H=240度。

　　一般说来，人眼最大能区分128种不同的色彩，130种色饱和度，23种明暗度。如果我们用16Bit表示HSV的话，可以用7位存放H，4位存放S，5位存放V，即745或者655就可以满足我们的需要了。

　　由于HSV是一种比较直观的颜色模型，所以在许多图像编辑工具中应用比较广泛，如Photoshop（在Photoshop中叫HSB）等等，但这也决定了它不适合使用在光照模型中，许多光线混合运算、光强运算等都无法直接使用HSV来实现。

　　顺便提一下，另外一种直观颜色模型是HSL模型，该模型中前两个参数和HSV一样，而L表示亮度。它的三维表示为一双棱锥。因为用的不多，这里就不详细讲了。