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【摘要】 本文首先闡述HSV 和 HSL顏色模式的基本特性，然后介紹RGB和HSV / HSL顏色空間互相轉(zhuǎn)換的算法，并給出算法核心代碼和效果圖，最后將HSV顏色空間應(yīng)用到圖像增強(qiáng)，得到幾個(gè)增強(qiáng)之后的效果圖。 【參考資料】? 1.?顏色空間RGB與HSV(HSL)的轉(zhuǎn)換 2.?維基百科：HSL和HSV色彩空間 3.?HSV顏色空間
1. HSV和HSL顏色空間簡介 HSV（也叫做 HSB）和?HSL?是對RGB 色彩空間中點(diǎn)的兩種有關(guān)系的表示，它們嘗試描述比 RGB 更準(zhǔn)確的感知顏色聯(lián)系，并仍保持在計(jì)算上簡單。HSL 表示 hue（色相）、saturation（飽和度）、lightness（亮度），HSV 表示 hue、saturation、value(色調(diào)) 而 HSB 表示 hue、saturation、brightness（明度）。

? ? HSV和HSL顏色模式特點(diǎn) ： ? ? a) ?HSV顏色空間的模型對應(yīng)于圓柱坐標(biāo)系中的一個(gè)圓錐形子集，圓錐的頂面對應(yīng)于V=1。它包含RGB模型中的 R=1，G=1，B=1三個(gè)面，所代表的顏色較亮。色彩H由繞V軸的旋轉(zhuǎn)角給定。紅色對應(yīng)于角度0°，綠色對應(yīng)于角度120°，藍(lán)色對應(yīng)于角度240°。在HSV顏色模型中，每一種顏色和它的補(bǔ)色相差180°。 b) ?飽和度S取值從0到1，所以圓錐頂面的半徑為１。HSV顏色模型所代表的顏色域是CIE色度圖的一個(gè)子集，這個(gè)模型中飽和度為百分之百的顏色，其純度一般小于百分之百。 c) ?在圓錐的頂點(diǎn)(即原點(diǎn))處，V=0,H和S無定義，代表黑色。圓錐的頂面中心處 S=0，V=1,H無定義，代表白色。從該點(diǎn)到原點(diǎn)代表亮度漸暗的灰色，即具有不同灰度的灰色。對于這些點(diǎn)，S=0,H的值無定義。可以說，HSV模型中的V軸對應(yīng)于RGB顏色空間中的主對角線。在圓錐頂面的圓周上的顏色，V=1，S=1,這種顏色是純色。
HSV 顏色空間可以用一個(gè)圓錐空間模型來描述 。
? 2. ?RGB 到 HSL 或 HSV 的轉(zhuǎn)換 ? ? ? ?設(shè) (r, g, b) 分別是一個(gè)顏色的紅、綠和藍(lán)坐標(biāo)，它們的值是在 0 到 1 之間的實(shí)數(shù)。設(shè) max 等價(jià)于 r, g 和 b 中的最大者。設(shè) min 等于這些值中的最小者。要找到在 HSL 空間中的 (h, s, l) 值，這里的 h ∈ [0, 360）是角度的色相角，而 s, l ∈ [0,1] 是飽和度和亮度，計(jì)算為： ?h 的值通常規(guī)范化到位于 0 到 360°之間。而 h = 0 用于 max = min 的（就是灰色）時(shí)候而不是留下 h 未定義。 ?HSL 和 HSV 有同樣的色相定義，但是其他分量不同。HSV 顏色的 s 和 v 的值定義如下： 3.?HSL 到 RGB 的轉(zhuǎn)換 ? ? ?給定 HSL 空間中的 (h, s, l) 值定義的一個(gè)顏色，帶有 h 在指示色相角度的值域 [0, 360）中，分別表示飽和度和亮度的s 和 l 在值域 [0, 1] 中，相應(yīng)在 RGB 空間中的 (r, g, b) 三原色，帶有分別對應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的 r, g 和 b 也在值域 [0, 1] 中，它們可計(jì)算為： ? ? ? ?如果?s = 0，則此時(shí)顏色是非彩色的、或灰色的。在這種情況下，r, g 和 b 都等于 l。注意 此時(shí)h 的值是未定義的。 ? ? ? ?如果?s ≠ 0?，則可以使用下列過程：
4. ?HSV 到 RGB 的轉(zhuǎn)換 ? ? ?類似的，給定在 HSV 中 (h, s, v) 值定義的一個(gè)顏色，帶有如上的 h，和分別表示飽和度和明度的 s 和 v 變化于 0 到 1 之間，在 RGB 空間中對應(yīng)的 (r, g, b) 三原色可以計(jì)算為： ? ?? 對于每個(gè)顏色向量 (r, g, b), ? 5. HSL和HSV比較 ? ??HSL類似于HSV。對于一些人，HSL更好的反映了“飽和度”和“亮度”作為兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)的直覺觀念，但是對于另一些人，它的飽和度定義是錯(cuò)誤的，因?yàn)榉浅Ｈ岷偷膸缀醢咨念伾贖SL可以被定義為是完全飽和的。對于HSV還是HSL更適合于人類用戶界面是有爭議的。 ? ??W3C的CSS3規(guī)定聲稱“HSL的優(yōu)點(diǎn)是它對稱于亮與暗（HSV就不是這樣）…”，這意味著： ? ? a) ?在HSL中，飽和度分量總是從完全飽和色變化到等價(jià)的灰色（在HSV中，在極大值V的時(shí)候，飽和度從全飽和色變化到白色，這可以被認(rèn)為是反直覺的）。 ? ? b) ?在HSL中，亮度跨越從黑色過選擇的色相到白色的完整范圍（在HSV中，V分量只走一半行程，從黑到選擇的色相）。 ? ? 6. ?RGB與HSV互轉(zhuǎn)代碼 ? ? ?此處我們用C語言實(shí)現(xiàn)RGB與HSV之間的互相轉(zhuǎn)換并給出效果圖。
7. HSV顏色空間小應(yīng)用 ? ? ?將RGB轉(zhuǎn)換到HSV空間，通過V變量可以調(diào)整圖像的亮度和對比度，以下是幾個(gè)效果圖： ? ? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（原始圖片） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（亮度V + 0.1）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （亮度V - 0.1）?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??（對比度1.2） ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 對比度1.5） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （對比度1.5 + V0.2）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HSV(HSL)颜色空间及其应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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