RGB,CMYK,HSB,LAB颜色空间定义

来源：互联网发布：python 搭建 monkey 编辑：程序博客网时间：2024/05/03 00:50

1、 RGB模式

RGB是色光的色彩模式。即红 (Red)、绿 (Green)、蓝 (Blue)三原色的简称。三种色彩叠加形成了其它的色彩。因为三种颜色都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就形成1670万种颜色了。也就是真彩色，通过它们足以在现绚丽的世界。我们日常用的彩色电脑显示器、彩色电视机等的色彩都使用这种模式，在Photoshop使用RGB色彩模式编辑图像时的通道窗口中我们可以看到组成这幅画面的三种通道。在RGB模式中，由红、绿、蓝相叠加可以产生其它颜色，因此该模式也叫加色模式。所有显示器、投影设备以及电视机等等许多设备都依赖于这种加色模式来实现的。

就编辑图象而言，RGB色彩模式也是最佳的色彩模式，因为它可以提供全屏幕的24bit的色彩范围，即真彩色显示。但是，如果将RGB模式用于打印就不是最佳的了，因为RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印的范围之外，因此在打印一幅真彩色的图象时，就必然会损失一部分亮度，并且比较鲜艳的色彩肯定会失真的。。这主要因为打印所用的是CMYK模式，而CMYK模式所定义的色彩要比RGB模式定义的色彩少很多，因此打印时，系统自动将RGB模式转换为 CMYK模式，这样就难免损失一部分颜色，出现打印后失真的现象。

2、 CMYK模式

当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，并将剩下的光线进行反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模式，同时也是与RGB模式的根本不同之处。不但我们看物体的颜色时用到了这种减色模式，而且在纸上印刷时应用的也是这种减色模式。
按照这种减色模式，就衍变出了适合印刷的CMYK色彩模式。

CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。因为在实际引用中，青色、洋红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是褐色而已。因此才引入了K——黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。

CMYK模式是最佳的打印模式，RGB模式尽管色彩多，但不能完全打印出来。那么是不是在编辑的时候就采用CMYK模式呢？不是，原因如下：

用CMYK模式编辑虽然能够避免色彩的损失，但运算速度很慢。主要因为：1、即使在CMYK模式下工作，Photoshop也必须将CMYK模式转变为显示器所使用的RGB模式。2、对于同样的图象，RGB模式只需要处理三个通道即可，而CMYK模式则需要处理四个

由于用户所使用的扫描仪和显示器都是RGB设备，所以无论什么时候使用CMYK模式工作都有把RGB模式转换为CMYK模式这样一个过程。因此，是否应用CMYK模式进行编辑都存在RGB模式和CMYK模式转换的问题。

先用RGB模式进行编辑工作，再用CMYK模式进行打印工作这种打印前的模式转换，并不是避免图象损失最佳的途径，最佳方法是将Lab模式和CMYK模式相结合使用，这样可以最大程度的减少图象失真。下面介绍Lab模式。

RGB<=CMYK

   R = (255 - C) * ((255 - K) / 255)
    G = (255 - M) * ((255 - K) / 255)
    B = (255 - Y) * ((255 - K) / 255)

3、HSB模式

HSB是以人类对颜色的感觉为依据而建立的，在HSB模式中，所有的颜色都是根据下列三种基本特征来进行形容和描述的。

色相（Hue）：是由物体发射或反射出来的颜色。它是根据色彩在一个0-360的标准色盘上的位置来决定的，通常以颜色的名称来辨识，例如红、橙和绿等等，红色在0度，绿色在120度，蓝色在240度。它基本上是RGB模式全色度的饼状图。

饱和度（Saturation）：表示色彩的纯度，有时也被称为彩度，为0%时为灰色。白、黑和其他灰色色彩都没有饱和度的。在最大饱和度时，每一色相具有最纯的色光。

亮度（Brightness）：是指颜色相对的亮度和暗度，通常是用为0%（黑）到100%（白）的方式进行测定。

RGB=>HSB

V=max(R,G,B)S=(V-min(R,G,B))*255/V   if V!=0, 0 otherwise       (G - B)*60/S,  if V=RH= 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。

4、 Lab模式

Lab模式是根据Commission Internationale Eclairage（CIE）在1931年所制定的一种测定颜色的国际标准建立的。于1976年被改进，并且命名的一种色彩模式。

Lab模式既不依赖光线，也不依赖于颜料，它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。

Lab模式由三个通道组成，但不是R、G、B通道。它的一个通道是亮度，即L。另外两个是色彩通道，用A和B来表示。A通道包括的颜色是从深绿色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；B通道则是从亮蓝色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）。因此，这种色彩混合后将产生明亮的色彩。

Lab模式所定义的色彩最多，且与光线及设备无关并且处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快很多。因此，可以放心大胆的在图象编辑中使用Lab模式。而且，Lab模式在转换成CMYK模式时色彩没有丢失或被替换。因此，最佳避免色彩损失的方法是：应用Lab模式编辑图象，再转换为CMYK模式打印输出。

当你将RGB模式转换成CMYK模式时，Photoshop将自动将RGB模式转换为Lab模式，再转换为CMYK模式。在表达色彩范围上，处于第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式.

Lab颜色是由RGB三基色转换而来的，它是由RGB模式转换为HSB模式和CMYK模式的桥梁。该颜色模式由一个发光率(Luminance)和两个颜色(a,b)轴组成。它由颜色轴所构成的平面上的环形线来表示颜色的变化，其中径向表示色饱和度的变化，自内向外，饱和度逐渐增高；圆周方向表示色调的变化，每个圆周形成一个色环；而不同的发光率表示不同的亮度并对应不同环形颜色变化线。它是一种具有“独立于设备”的颜色模式，即不论使用任何一种监视器或者打印机，Lab的颜色不变。

RGB=>Lab

|X|   |0.433910  0.376220  0.189860| |R/255||Y| = |0.212649  0.715169  0.072182|*|G/255||Z|   |0.017756  0.109478  0.872915| |B/255|L = 116*Y^1/3      for Y>0.008856L = 903.3*Y      for Y<=0.008856a = 500*(f(X)-f(Y))b = 200*(f(Y)-f(Z))其中  f(t)=t^1/3              for t>0.008856      f(t)=7.787*t+16/116    for t<=0.008856

RGB<=>YUV
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
U = -0.147R - 0.289G + 0.436B
V = 0.615R - 0.515G - 0.100B

R = Y + 1.14V
G = Y - 0.39U - 0.58V
B = Y + 2.03U