13、色彩系统与数字图像知识解析

色彩系统与数字图像知识解析

1. 色彩接口系统

色彩接口系统有多种，每种都有其特点和应用场景。
- HSL系统
- 定义 ：HSL模型（色相、饱和度和亮度）基于mRGB系统定义。亮度（L）对于具有mRGB坐标(CR, CG, CB)的颜色C定义为：$L = \frac{1}{2}(max(CR, CG, CB) + min(CR, CG, CB))$。黑色(0, 0, 0)的亮度为0，白色(1, 1, 1)的亮度为1。
- 色彩立体形状 ：对应的色彩立体由两个高度为1、底面重合的全等正圆锥组成。亮度沿公共轴从0到1变化；色相由公共底面外圆上的点确定；饱和度随到轴的距离变化。
- 缺点 ：从感知角度看，HSV系统中值相同或HSL系统中亮度相同的颜色，不一定具有相同的亮度。
- 孟塞尔系统（Munsell System）
- 方法 ：采用色卡集方法，用色相、饱和度和亮度（在该系统中亮度称为值，饱和度称为色度）进行采样。每个色卡通过固定色相，然后改变色度和值来获得颜色。所有色卡组成色卡集，即该系统的色彩立体。
- 特点 ：该系统早于1931年建立的CIE颜色标准（1915年构想），其颜色样本选择基于感知均匀性标准。CIE - Lab均匀标准实际上是对孟塞尔系统的样本应用三次插值得到的。
- 应用范式 ：孟塞尔和奥斯特瓦尔德（Ostwald）系统构建