圖像的色彩模型種類

色彩模型也叫顏色空間。在多媒體系統(tǒng)中常涉及到用不同的色彩模型表示圖像的顏色，如計(jì)算機(jī)顯示時(shí)采用RGB色彩模型，在彩色全電視數(shù)字化系統(tǒng)中使用YUV色彩模型，彩色印刷時(shí)采用CMYK色彩模型等。不同的色彩模型對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用場合，在圖像生成、存儲(chǔ)、處理及顯示時(shí)，可能需要做不同的色彩模型處理和轉(zhuǎn)換。

1. RGB色彩模型

從理論上講，任何一種顏色都可用三種基本顏色—紅、綠、藍(lán)(RGB)按不同的比例混合得到。三種顏色的光強(qiáng)越強(qiáng)，到達(dá)我們眼睛的光就越多，如果沒有光到達(dá)眼睛，就是一片漆黑。

色光混合的比例不同，我們看到的顏色也就不同。當(dāng)三基色按不同強(qiáng)度相加時(shí)，總的光強(qiáng)增強(qiáng)，并可得到任何一種顏色。

某一種顏色與三基色之間的關(guān)系可用下面的式子來描述:

顏色=R(紅色的百分比)+C(綠色的百分比)+B[藍(lán)色的百分比)

例如:

紅色(100%)+綠色(100%)+藍(lán)色(100%)=白色

紅色(100%)+綠色(100%)+藍(lán)色[0%])=黃色

紅色(100%)+藍(lán)色(100%)+綠色(0%) =品紅

綠色(100%)+藍(lán)色(100%)+紅色(0%)=青色

如上面所述，當(dāng)三基色等量相加時(shí)，得到白色;等量的紅綠相加而藍(lán)為0值時(shí)得到黃色;等量的紅藍(lán)相加而綠為0時(shí)得到品紅色;等量的綠藍(lán)相加而紅為0時(shí)得到青色。

2. HSL色彩模型

在多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，除用RGB來表示圖像之外，還使用色調(diào)、飽和度、亮度顏色模型—即HSL模型。在HSL模型中，H定義顏色的波長，稱為色調(diào)(Hue); S表示顏色的深淺程度，稱為飽和度(Saturation); L定義摻入的白光量，稱為亮度(Lightness)。

(1])色調(diào)

色調(diào)是由于某種波長的顏色光使觀察者產(chǎn)生的顏色感覺，它決定顏色的基本特性，例如紅色、藍(lán)色等都是指色調(diào)。某一物體的色調(diào)，是該物體在日光照射下所反射的各光譜成分作用于人眼的綜合效果。

(2)飽和度

飽和度指的是顏色的純度，或者說是指顏色的深淺程度。通常我們把色調(diào)和飽和度通稱為色度，亮度是用來表示某彩色光的明亮程度，而色度則表示顏色的類別與深淺程度。

(3)亮度

亮度是光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺，它與被觀察物體的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。

3.YUV與YIQ色彩模型

在色彩電視制式中，圖像通過YUV與YIQ空間來表示。PAL彩色電視制式使用YUV模型，Y表示亮度，U、V用來表示色差，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量。

（1）YUV表示法中，亮度信號(hào)（Y）和色度信號(hào)（U、V）是相互獨(dú)立的，其中，Y信號(hào)分量構(gòu)成黑白度意圖，U、V信號(hào)構(gòu)成另外兩幅單色圖。利用YUV分量之間的獨(dú)立性原理，黑白電視能接收彩色電視信號(hào)，解決黑白電視和彩色電視之間的兼容問題。

(2) YUV表示法可以利用人眼的特性來降低數(shù)字彩色圖像所需要的存儲(chǔ)容量。

4. YCrCb色彩模型

YCrCb色彩模型是由YUV色彩模型派生出的一種顏色空間，主要用于數(shù)字電視系統(tǒng)，是數(shù)字視頻信號(hào)的世界標(biāo)準(zhǔn)?；旧? YCrCb代表與YUV相同的色彩空間。在這兩個(gè)色彩空間中Y表示明亮度，也就是灰階值;而U和V表示的則是色度，作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。"亮度"是通過RGB輸入信號(hào)來創(chuàng)建的，方法是將RGB信號(hào)的特定部分疊加到一起。"色度"則定義了顏色的兩個(gè)方面—色調(diào)與飽和度，分別用Cr和Cb來表示。其中，Cr反映了RGB輸入信號(hào)紅色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異。而Cb反映的是RGB輸入信號(hào)藍(lán)色部分與RGB信號(hào)亮度值之同的差異。