颜色模型转换公式

颜色模型转换公式

2010-07-01 20:08

颜色模型转换公式

为了用计算机来表示和处理颜色，必须采用定量的方法来描述颜色，即建立颜色模型。目前广泛使用的颜色模型觉颜色模型。计算颜色模型又称为色度学颜色模型，主要应用于纯理论研究和计算推导；工业颜色模型侧重于实直接接口的颜色模型和控制。

1、计算颜色模型有CIE的RGB、XYZ、Luv、LCH、LAB、UCS、UVW。

2、工业颜色模型NTSC的RGB、YUV、YIQ、CMYK、YCbCr。

3、视觉颜色模型有HS*系列，包含HSL、HSV(B)。

常见Color Formula/Matrix如下：

1、RGB<->CIE XYZ

a、RGB<->CIE XYZ REC601

|X| | 0.607 0.174 0.201| |R|

|Y| = | 0.299 0.587 0.114| * |G|

|Z| | 0.000 0.066 1.117| |B|

|R| | 1.910 -0.532 -0.288| |X|

|G| = |-0.985 1.999 -0.028| * |Y|

|B| | 0.058 -0.118 0.898| |Z|

b、RGB<->CIE XYZ REC709

|X| | 0.412 0.358 0.180| |R|

|Y| = | 0.213 0.715 0.072| * |G|

|Z| | 0.019 0.119 0.950| |B|

|R| | 3.241 -1.537 -0.499| |X|

|G| = |-0.969 1.876 -0.042| * |Y|

|B| | 0.056 -0.204 1.057| |Z|

c、RGB<->CIE XYZ ITU

|X| = | 0.431 0.342 0.178| |R|

|Y| = | 0.222 0.707 0.071| * |G|

|Z| = | 0.020 0.130 0.939| |B|

|R| | 3.063 -1.393 -0.476| |X|

|G| = |-0.969 1.876 0.042| * |Y|

|B| | 0.068 -0.229 1.069| |Z|

2、RGB<->CMYK

a、RGB -> CMYK

K = min(1-R, 1-G, 1-B)

C = (1-R-K) / (1-K)

M = (1-G-K) / (1-K)

Y = (1-B-K) / (1-K)

b、CMYK->RGB

R = 1 - min(1, C *(1-K) + K)

G = 1 - min(1, M *(1-K) + K)

B = 1 - min(1, Y *(1-K) + K)

3、RGB->CIE RGB

|Rcie| | 1.167 -0.146 -0.151| |R|

|Gcie| = | 0.144 0.753 0.159| * |G|

|Bcie| |-0.001 0.059 1.128| |B|

4、CIE XYZ->CIE Lab

D65 xn = 0.312713 , yn = 0.329016

L = 116 * ( ( Y / Yn ) ^ ( 1 / 3 ) ) Y/Yn > 0.008856

L = 903.3 * Y / Yn Y/Yn <= 0.008856

a = 500*(f(X/Xn)-f(Y/Yn))

b = 200*(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))

5、RGB->HSV

V=max(R,G,B)

S=(V-min(R,G,B))*255/V if V!=0, 0 otherwise

(G - B)*60/S, if V=R

H= 180+(B - R)*60/S, if V=G

240+(R - G)*60/S, if V=B

若H<0，则H=H+360

使用上面从0°到360°变化的公式计算色调（hue）值，确保它们被2 除后能试用于8位。

6、RGB<->YIQ

YIQ是北美电视系统（NTSC）所采用的。Y指亮度，I和Q指色调，描述图像的色彩和饱和度。

|Y| | 0.299 0.587 0.114| |R|

|I| ＝| 0.596 -0.274 -0.322| * |G|

|Q| | 0.211 -0.523 0.312| |B|

|R| | 1 0.956 0.621| |Y|

|G| = | 1 -0.272 -0.647| * |I|

|B| |-1 -1.106 -1.703| |Q|

7、RGB<->YUV

YUV是欧洲的电视系统所采用（PAL）。Y指亮度，U和V指色调。

|Y| | 0.299 0.587 0.114| |R|

|U| = |-0.148 -0.289 0.437| * |G|

|V| | 0.615 -0.515 -0.100| |B|

|R| | 1 0 1.140| |Y|

|G| = | 1 -0.395 -0.581| * |I|

|B| |-1 2.032 0 | |Q|

8、RGB<->YCbCr

JPEG采用的颜色模型是YCbCr。它是从YUV颜色模型衍生来的。其中Y指亮度，而Cb和Cr是将U和V

|Y | | 0.2990 0.5870 0.1140 0 | |R|

|Cb| |-0.1687 -0.3313 0.5000 128| * |G|

|Cr | = | 0.5000 -0.4187 -0.0813 128| |B|

|1 | | 0 0 0 1 | |1|

|R| | 1 1.40200 0 | |Y |

|G| = | 1 -0.34414 -0.71414| * |Cb-128|

|B| | 1 1.77200 0 | |Cr-128 |

标准参考代码：

/math.php?MATH=M22#text22

出处：/jonfei/archive/2007/04/25/1583885.aspx

CMYK_NORMAL_COLORSPACE:

r = ((maxval-k)*(maxval-c))/maxval;

g = ((maxval-k)*(maxval-m))/maxval;

b = ((maxval-k)*(maxval-y))/maxval;

CMYK_ADOBE_COLORSPACE:

r = (k*c)/maxval;

g = (k*m)/maxval;

b = (k*y)/maxval;