第4章常用颜色系统

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4.1.3 HSB颜色空间
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基于人类对色彩的感觉，HSB颜色空间是一个极坐标三 维空间描述颜色的三个基本特征： 色调 H：沿着轴向变化，从0o到360o，其中0o或360o为红 色、60o为黄色、120o为绿色、180o为青色、240o为蓝色、 300o为品红色。
4.1.3 HSB颜色空间
饱和度 S：横向变化的分量，原点处饱和度为 0，圆周边缘饱和度为最大值100。
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（1）色调
(c"c m ) cos30 H' tg o (c'c ) (c"c ) sin 30 i (度) m m
1 o
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式中，c’、c” 为三原色光中含量最多的或次多的 色光，c’ 为红光或绿光，c” 为绿光或蓝光，cm 为 含量最少的色光，I 为 0o 或180o。 当 (c’ - cm) > (c” - cm)sin30o 时，1 = 0o ； 当 (c’ - cm) < (c” - cm)sin30o 时，2 = 180o . H’是两颜色混合后求出的色相角： 若红光与绿光混合：H = H’ 若绿光与蓝光混合：H = H’ + 120o 若红光与蓝光混合：H = 360o – H’
(2) 饱和度
cM cm S 100% cM
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饱和度S是HSB立方体模型水平剖面上，某 颜色离开原点的距离。距离越大，饱和度越高， 色光中彩色成分就越多，白光成分就越少。
(3) 亮度
亮度B是混合色光中含量最多的色光与色光 最大值255之比，用百分比表示，即： cM B 100 % 255
反之，在已知HSB值的情况下，通过上面公式的 逆运算，可简单地转换到RGB颜色空间模式。
3、RGB 与 Lab 间的转换
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在RGB模式中，首先要确定它们的三刺激值。 通常计算机显示器中使用的三原色呈色范围小于 理想三原色光的呈色范围，在色温6500K、Gama 值在1.8 时，RGB 色度坐标 x、y 和亮度值。 颜色 R G B x 0.610 0.268 0.140 y 0.350 0.595 0.066 Y 29.63 61.92 8.45
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如分色输出采用UCR工艺，则 F(k)等于去除 彩色油墨等量叠合产生灰色的量UCR(k)。 C = 1 – r - UCR(k)， M = 1– g - UCR(k)， Y =1 – b - UCR(k)， K = UCR(k) 这时，UCR(k)为底色去除的量，其值控制在 10 ％～40 ％。 若采用GCR工艺，要形成最终的CMYK模式， 受到各种因素的影响较多，如纸张油墨、灰平衡 参数、黑墨极限、总墨量极限、彩色增益等。
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RGB色彩模型用一个三维笛卡儿直角坐标系中的 立方体来描述，RGB色彩框架是一个加色模型， 模型中的各种颜色都是由红、绿、蓝三基色以不 同的比例相加混合而产生的。在这个立方体中， 坐标原点（0，0，0）代表黑色，坐标顶点（1， 1，1）代表白色，坐标轴上的三个顶点分别代表 红、绿、蓝三基色，而剩下的另外三个顶点分别 代表每一个基色的补色：青、品红、黄。立方体 的主对角线上红、绿、蓝三色的比例相同，它们 混合后呈灰色.
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孟塞尔新标系统的明度值
• 按视觉等距平分得的实验方法分为11等级
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• V与Y和Yo 的关系： Y = 1.2219 V – 0.2311 V2 + 0.23951 V3 - 0.021009 V4 + 0.0008404 V5 对于完全漫反射体（V=10）， YO =102.57 因为 YMgO =100，实际Y=97.5
1、RGB 与 CMYK 间的转换
第二步，使用黑色生成和底色去除函数去形成黑 色分量，最后得到C、M、Y、K值。 C = 1 – r – F(k) M = 1 – g - F(k) Y = 1 – b - F(k) K = F(k) 式中F(k) = min(c, m, y)为黑色生成函数，与分色 输出工艺有关。
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• 《蒙塞尔颜色图册》是以颜色立体的垂直剖面为一页依 次列入。整个立体划分成40个垂直剖面，图册共40页， 在一页里面包括同一色相的不同明度值、不同彩度的样 品。 •
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孟塞尔新标系统 • 更接近视觉上等距的原则 • 建立起与CIE标准色度学系统之间的联系 • 能表示CIE标准光源C照明下可制出的所 有表面色
4.2 蒙塞尔色系
• 蒙赛尔（Albert H. Munsell 1858-1918)美国色彩学 家。他的这一体系经过美国国家标准局和光学学会的 反复修订，成了色彩界公认的标准色系之一。 • 蒙塞尔所创建的颜色系统是用颜色立体模型表示颜色 的方法。它是一个三维类似球体的空间模型，把物体 各种表面色的三种基本属性色相、明度、饱和度全部 表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色分类和标定 系统，以按目视色彩感觉等间隔的方式，把各种表面 色的特征表示出来。
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从CMYK 转换到 RGB 其转换公式如下：
r=1-(C+K) g=1-(M+K)
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b=1-(Y+K)
也就是说，把黑色分量简单地加到其他每个 分量中，然后从1 减去各个分量得到RGB 相应值。
2、RGB模式与HSB模式间的转换
（1）色调
o (c"c m ) cos30 1 H' tg o (c'c ) (c"c ) sin 30 i (度) m m
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4.1.2 CMYK颜色空间
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C、M、Y 三色分别是色料的三原色。青（记为C）、品 红（记为M）、黄（记为Y），它们是打印机等硬拷贝设 备使用的标准色彩，它们与红（R）、绿（G）、蓝（B） 三基色形成色相上的补色关系。
理论上，纯青色 (C)、品红 (M) 和黄色 (Y) 色素 能够合成吸收所有颜色并产生黑色。由于这个原因， CMYK模型叫作减色模型。因为所有打印油墨都会包含一 些杂质，这三种油墨实际上产生一种土灰色，必须与黑 色 (K) 油墨混合才能产生真正的黑色。是印刷油墨形成 的颜色空间，也是四色打印的基础。
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表示方法
• 任何颜色都可以用颜色立体上的色相、明 度值和彩度这三项坐标来标定，并给一标 号。 • 标定的方法是先写出色相H，再写明度值V， 在斜线后写彩度C。 • HV／C＝色相明度值／彩度 • 例如标号为10Y8／12的颜色：它的色相是 黄（Y）与绿黄（GY）的中间色，明度值是 8，彩度是12。这个标号还说明，该颜色比 较明亮，具有较高的彩度。3YR6／5标号 表示：色相在红（R）与黄红（YR）之间， 偏黄红，明度是6，彩度是5。
RGB 与 XYZ 间的转换
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X = 0.5164 R + 0.2789 G + 0.1792 B Y = 0.2963 R + 0.6192 G + 0.0845 B Z = 0.0339 R + 0.1426 G + 1.0166 B 式中，R、G、B 分别为红、绿、蓝三颜色的含 量，其值范围从0到100之间。 求得 Lab 颜色空间的色度值： L = 116 (Y / Yo)1/3 – 161 a = 500 [(X / Xo)1/3 - (Y / Yo)1/3] b = 200 [(Y / Yo)1/3 - (Z / Zo)1/3] Xo 、 Yo 、 Zo 为标准光源 D65 的三刺激值，其值为 Xo = 95.045、Yo = 100、Zo 计算机颜色系统
4.1.1 RGB 颜色空间
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红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的三原色，计 算机图形学中成为“三基色”。红（Red，记为R）、绿 （Green，记为G）、蓝（Blue，记为B），它们是计算 机显示器及其它数字设备显示颜色的基础。RGB色彩模 型是计算机色彩最典型、也是最常用的色彩模型
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4.1.3 HSB颜色空间
亮度 B：纵向变化的分量，底下是亮度为0的黑 色，顶上亮度100，是最亮的白色 。
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4.1.4 Lab颜色空间
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Lab 色彩模型是在 1931 年国际照明委员会（CIE）制定的颜色 度量国际标准的基础上建立的。1976 年，这种模型被重新修订并 命名为 CIE Lab。 Lab颜色设计为与设备无关；不管使用什么设备（如显示器、打 印机、计算机或扫描仪）创建或输出图象， 白 这种颜色模型产生的颜色都保持一致。
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• 对于非彩色的黑白系列（中性色）用 N表示，在N后标明度值V，斜线后面 不写彩度。 • NV／＝中性色明度值／ • 例如标号N5／的意义：明度值是5的 灰色。 另外对于彩度低于0.3的 中性色，如果需要做精确标定时，可 采用下式： • NV／（H，C）＝中性色明度值／（色 相，彩度） • 例如标号为N8／（Y，0.2）的颜色， 该色是略带黄色明度为8的浅灰色。
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明度
• 中央轴代表无彩色黑白系列中性色的明度 等级，蒙塞尔色立体的中间明度轴分为9个 尺度，以1/代表明度最低，9/代表明度最 高，而0/和10/分别代表理论上的绝对黑 和白，黑色在底部，白色在顶部，共分为 11个在视觉上等距离的等级。
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彩度
• 这个表色系用彩度代替纯度。 • 彩度等级由无彩色中轴（彩度等于/0）向 周围外围排出去（可到/10），甚至更远 （超过/10）用来表示更浓的色彩。 • 各种颜色的最大彩度是不相同的，彩度的 数值是由每种色彩的饱和度决定。
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式中c、m、y 为色料三原色的量，用百分比表示， r、g、b 为色光三原色转换为百分比的量。 如：某一颜色 R = 235、G = 173、B = 137，
转换: r=235/255 = 92.16％、g = 67.84％、b = 53.73 ％；
CMY：c = 7.84 ％、m = 32.16 ％、y = 46.27 ％。