文档介绍：颜色空间变换
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6章颜色空间变换
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第6章颜色空间变换
第6章颜色空间变换
前言——颜色科学简史
描述颜色的几个术语
什么是颜色
色调
饱和度
亮度
颜色空间
该用什么颜色空间
颜色空间的分类问题
颜色空间的选择
计算机图形颜色空间
RGB, CMY和CMYK
HSV
HSL/HSB
HSI和RGB
电视系统颜色空间
电视系统的颜色空间
European Y'U'V'
American Y'I'Q'
SMPTE-C RGB
ITU-R Y'CbCr
ITU-R Y'CbCr
SMPTE-240M Y'PbPr
练****与思考题
参考文献和站点
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6章颜色空间变换
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前言
为满足各种不同用途的需求，人们已经开发了许多不同名称的颜色空间，尽管几乎所有的颜色空间都是从RGB颜色空间导出的，但随着科学和技术的进步，人们还在继续开发形形色色的颜色空间
表示颜色的颜色空间的数目是无穷的，现有的颜色空间也还没有一个完全符合人的视觉感知特性、颜色本身的物理特性或发光物体和光反射物体的特性
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6章颜色空间变换
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颜色科学简史
Newton(1642-1727)的色圆
1666年开始研究颜色，把红色和紫色首尾相接形成色圆/色轮(color circle /wheel)。也称牛顿色圆(Newton color circle)，见图5-1
度量颜色的一种方法，圆周表示色调，圆的半径表示饱和度
为揭示红(R)、绿(G)和蓝(B)相加混色奠定了基础，其互补色是C，M，Y
牛顿还揭示了一个重要的事实：白光包含所有可见光谱的波长，并用棱镜演示了这个事实
图5-1 牛顿色圆
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6章颜色空间变换
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颜色科学简史(续1)
Thomas Young(1773–1829)的假设
在1802年，认为人的眼睛有三种不同类型的颜色感知接收器，大体上相当于红、绿和蓝三种基色的接收器
James Clerk Maxwell(1831–1879) 的色度学
19世纪60年代，探索了三种基色的关系
认为三种基色相加产生的色调不能覆盖整个感知色调的色域，而使用相减混色产生的色调却可以
认为彩色表面的色调和饱和度对眼睛的敏感度比明度低
Maxwell的工作被认为是现代色度学的基础
Hermann von Helmholtz(1821-1894)的理论
认为Young的看法非常重要，使用三种基色相加可产生范围很宽的颜色
把这个想法用于定量研究，因此有时把他们的想法称为Young-Helmholtz理论。
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6章颜色空间变换
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颜色科学简史(续2)
物理科学实验
20世纪20年代对科学家们提出的理论进行了实验，表明
红、绿和蓝相加混色的确能产生某个色域里的所有可见颜色，但不能产生所有的光谱色(单一波长的颜色)，尤其是在绿色范围里
如果加入一定量的红光，所有颜色都可呈现，并用三色激励值(tristimulus values)表示R，G，B基色，但必须允许红色激励值为负值(即用补色)
国际照明委员会(CIE)的贡献
1931年定义了标准颜色体系，规定所有的激励值应该为正值，并用x和y两个坐标表示所有可见的颜色
绘制的CIE色度图(CIE chromaticity diagram) 是用xy平面表示的马蹄形曲线，为大多数定量的颜色度量方法奠定了基础
生理学实验
眼睛的不同锥体对颜色吸收性能的猜想直到1965年前后才做详细的生理学实验进行验证，结果表明，在眼睛中的确存在三种不同类型的锥体， Thomas Young的假设是正确的
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6章颜色空间变换
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描述颜色的几个术语
什么是颜色
颜色是人的视觉系统对可见光的感知结果，感知到的颜色由光波的波长决定
视觉系统能感觉的波长范围为380～780 nm，感知到的颜色和波长之间的对应关系见图6-1
纯颜色用光的波长定义，称为光谱色(spectral color)
用不同波长的光进行组合时可产生相同的颜色感觉
区分颜色的三个特性
色调(hue)
饱和度(saturation)
明度(brightness)
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6章颜色空间变换
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描述颜色的几个术语(续1)
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