HSV/Temp

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Это временная версия статьи HSV. После внесения в неё правок нужно объединить эту статью со статьёй HSV и заменить её содержимое шаблоном {{db}}. Если статья не подходит под формат Википедии, то её нужно перенести в другой вики-проект.

Внимание! Пока это не энциклопедическая статья, а просто страшная помойка. Не обращайте внимания на правки здесь.

Содержание

1 Скоммуниздили с анвики en:HSV_color_space
2 Русская версия
3 Перелить на коммонз и, возможно, до/пере-делать
4 На продажу

[править] Скоммуниздили с анвики en:HSV_color_space

The HSV (Hue, Saturation, Value) model, also known as HSB (Hue, Saturation, Brightness), defines a color space in terms of three constituent components:

Hue, the color type (such as red, blue, or yellow):
- Ranges from 0-360 (but normalized to 0-100% in some applications)
Saturation, the "vibrancy" of the color:
- Ranges from 0-100%
- Also sometimes called the "purity" by analogy to the colorimetric quantities excitation purity and colorimetric purity
- The lower the saturation of a color, the more "grayness" is present and the more faded the color will appear, thus useful to define desaturation as the qualitative inverse of saturation
Value, the brightness of the color:
- Ranges from 0-100%

The HSV model was created in 1978 by Alvy Ray Smith. It is a nonlinear transformation of the RGB color space, and may be used in color progressions. Note that HSV and HSB are the same, but HSL is different.

The definition of the HSV color model is not device independent. HSV is only defined relative to RGB intensities - without physical definitions of their chromaticities and white point. For accurate and device independent representation, use CIE L*a*b or another CIE-based color model.

[править] Visualization of HSV

An HSV color wheel allows the user to quickly select a multitude of colors.

Изображение:HSV clr wheel.gif

The HSV model is commonly used in computer graphics applications. In various application contexts, a user must choose a color to be applied to a particular graphical element. When used in this way, the HSV color wheel is often used. In it, the hue is represented by a circular region; a separate triangular region may be used to represent saturation and value. Typically, the vertical axis of the triangle indicates saturation, while the horizontal axis corresponds to value. In this way, a color can be chosen by first picking the hue from the circular region, then selecting the desired saturation and value from the triangular region.

The conical representation of the HSV model is well-suited to visualizing the entire HSV color space in a single object.

Изображение:HSV cone.gif

Another visualization method of the HSV model is the cone. In this representation, the hue is depicted as a three-dimensional conical formation of the color wheel. The saturation is represented by the distance from the center of a circular cross-section of the cone, and the value is the distance from the pointed end of the cone. Some representations use a hexagonal cone, or hexcone, instead of a circular cone. This method is well-suited to visualizing the entire HSV color space in a single object; however, due to its three-dimensional nature, it is not well-suited to color selection in two-dimensional computer interfaces.

Изображение:HSV cylinder.png

The cylindrical representation of the HSV model might be considered the most mathematically accurate model of the HSV color space.

Изображение:HSV cyclinder.gif

Time-varied representation of the HSV cylinder.

The HSV color space could also be visualized as a cylindrical object; similar to the cone above, the hue varies along the outer circumference of a cylinder, with saturation again varying with distance from the center of a circular cross-section. Value again varies from top to bottom. Such a representation might be considered the most mathematically accurate model of the HSV color space; however, in practice the number of visually distinct saturation levels and hues decreases as the value approaches black. Additionally, computers typically store RGB values with a limited range of precision; the constraints of precision, coupled with the limitations of human color perception, make the cone visualization more practical in most cases.

[править] Varying one component

A chart can be used to view precisely the effect of varying levels for hue, saturation or value.

Изображение:Hsv Saturation Chart.png

Chart of increasing Saturation for three Value levels.

Изображение:Hsv Value Chart.png

Chart of increasing Value for three Saturation levels.

[править] Neighborhood of hues

3x3x3 Hue Neighborhood

Another way to view varying levels is to show a set of colors near one another, varying slightly in hue, saturation, and value. Note the image has 27 close shades of orange, sorted by luma, spiraling inward to the brightest point. The small center blocks are the same set of colors sorted in a more linear arrangement.

[править] HSV and color perception

Изображение:Barns grand tetons HSV separation.jpg

An image, along with its H, S and V components. Note that the H element is the only one displaying colour. Compare the dark on the left side of the barn roof and the white of the snow; in both cases these have colour, but the saturation is very low, causing them to be near-greyscale; the intensity of the barn, however, is much lower than the snow. The green of the grass is highly saturated and of moderate intensity; the blue of the mountains is consistent in colour but varies in intensity and saturation; and the sky has constant colour and intensity but varying saturation.

Artists sometimes prefer to use the HSV color model over alternative models such as RGB or CMYK, because of its similarities to the way humans tend to perceive color. RGB and CMYK are additive and subtractive models, respectively, defining color in terms of the combination of primaries, whereas HSV encapsulates information about a color in terms that are more familiar to humans: What color is it? How vibrant is it? How light or dark is it? The HSL color space is similar and arguably even better than HSV in this respect.

The HSV tristimulus space does not technically support a one-to-one mapping to physical power spectra as measured in radiometry. Thus it is not generally advisable to try to make direct comparisons between HSV coordinates and physical light properties such as wavelength or amplitude. However, if physical intuitions are indispensable, it is possible to translate HSV coordinates into pseudo-physical properties using the psychophysical terminology of colorimetry as follows:

Hue specifies the dominant wavelength of the color, except in the range between red and indigo (somewhere between 240 and 360 degrees) where the Hue denotes a position along the line of pure purples
If the hue perception were recreated, actually using a monochromatic, pure spectral color at the dominant wavelength, the desaturation would be roughly analogous to an applied frequency spread around the dominant wavelength or alternatively the amount of equal-power (i.e. white) light added to the pure spectral color.
The value is roughly analogous to the total power of the spectrum, or the maximum amplitude of the light waveform. However, it should be obvious from the equations below that value is actually closer to the power of the greatest spectral component (the statistical mode, not the cumulative power across the distribution.)

[править] Transformation between HSV and RGB

An illustration of the relationship between HSV and RGB color spaces.

$H \in$	$\left( 0, 360 \right)$
$S, V, R, G, B \in$	$\left( 0, 1 \right)$

From RGB to HSV:

Let MAX equal the maximum of the (R, G, B) values, and MIN equal the minimum of those values.

$H = \begin{cases} \mbox{undefined}, & \mbox{if } MAX = MIN \\ 60 \times \frac{G - B}{MAX - MIN} + 0, & \mbox{if } MAX = R \\ &\mbox{and } G \ge B \\ 60 \times \frac{G - B}{MAX - MIN} + 360, & \mbox{if } MAX = R \\ &\mbox{and } G < B \\ 60 \times \frac{B - R}{MAX - MIN} + 120, & \mbox{if } MAX = G \\ 60 \times \frac{R - G}{MAX - MIN} + 240, & \mbox{if } MAX = B \end{cases}$

$S = \begin{cases} 0, & \mbox{if } MAX = 0 \\ 1 - \frac {MIN} {MAX}, & \mbox{otherwise} \end{cases}$

$V = MAX \,$

From HSV to RGB:

$H i =$	$\left\lfloor { H \over 60 } \right\rfloor\mod 6$
$f =$	${ H \over 60 } - H_i$
$p =$	$V ( 1 - S ) \,$
$q =$	$V ( 1 - f S ) \,$
$t =$	$V ( 1 - ( 1 - f ) S ) \,$

$\mbox{if } H_i = 0 \rightarrow$	$R = V,$	$G = t,$	$B = p$
$\mbox{if } H_i = 1 \rightarrow$	$R = q,$	$G = V,$	$B = p$
$\mbox{if } H_i = 2 \rightarrow$	$R = p,$	$G = V,$	$B = t$
$\mbox{if } H_i = 3 \rightarrow$	$R = p,$	$G = q,$	$B = V$
$\mbox{if } H_i = 4 \rightarrow$	$R = t,$	$G = p,$	$B = V$
$\mbox{if } H_i = 5 \rightarrow$	$R = V,$	$G = p,$	$B = q$

In computer graphics, it is typical to represent each channel as an integer from 0 to 255 instead of a real number from 0 to 1. It is worth noting that when encoded in this way, every possible HSV color has an RGB equivalent. However, the inverse is not true. Certain RGB colors have no integer HSV representation. In fact, only 1/256th of the RGB colors are 'available' in HSV, effectively eliminating a single channel of control from the graphics artist.

[править] Complementary colors

Основная статья: Complementary color

We regard two colors as complementary if when mixed together they produce a shade of grey. Given a color (H, S, V) in HSV color space, there exists a complement (H', S', V') such that when (H, S, V) and (H', S', V') are mixed in equal proportions, the saturation of the resulting color is 0. Then,

$H^\prime =$	$\begin{cases}H - 180, & \mbox{if } H \ge 180 \\H + 180, & \mbox{if } H < 180 \end{cases}$
$S^\prime =$	${VS \over V(S - 1) + 1}$
$V^\prime =$	$V (S - 1) + 1$

[править] References

Raphael Gonzalez, Richard E. Woods (2002) Digital Image Processing, 2 ed, Prentice Hall Press. p. 295, ISBN 0-201-18075-8
Charles Poynton. Frequently-Asked Questions about Color. 1997.

[править] See also

Colorimetry
Dominant wavelength
Saturation

[править] Русская версия

HSV (англ. Hue—Saturation—Brightness — оттенок—насыщенность—величина) или HSB (англ. Hue—Saturation—Value — оттенок—насыщенность—яркость) — цветовая модель с тем же охватом, что и RGB, но с другой системой координат.

Цветовое пространство HSV изобретено в 1978 Элви Реем Смитом, одним из основателей Pixar, также работашим в LucasFilm и Microsoft.

Модель HSV применяется художниками, так как удобен для подбора цвета.

[править] О цветовом пространстве HSV

Цвет задаётся тремя координатами, одной угловой и двумя линейными.

Hue (оттенок): угол от 0 до 360°.

Величина H задаёт доминирующую длину цветовой волны.

Saturation (насыщенность): величина от 0 до 100 %.

Насыщенность цвета; если S=0, результирующий цвет всегда серый интенсивности V, независимо от H. Если S=100 %, результирующий цвет монохроматический, то есть абсолютно чистый.

Value (величина), или Brightness (яркость): величина от 0 до 100 %.

V — интенсивность доминирующей цветовой волны (в отличие от похожей цветовой модели HSL). Если V=0, результирующий цвет всегда чёрный, независимо от H и S.

[править] Преобразование RGB в HSV

Пусть R,G и B находятся в отрезке [0;N]. Из трёх координат R,G и B находим максимальную и минимальную. Возможны 4 варианта.

MAX=R и MIN=B. Тогда H = 60°·(G — B)/(MAX — MIN) + 0°.
MAX=R и MIN=G. Тогда H = 60°·(G — B)/(MAX — MIN) + 360°.
MAX=G. Тогда H = 60°·(B — R)/(MAX — MIN) + 120°.
MAX=B. Тогда H = 60°·(R — G)/(MAX — MIN) + 240°.

Независимо от случая, S=1—MIN/MAX. Если MAX=0, то S неопределено.

Заметьте, что если R=G=B, H неопределено.

[править] Преобразование HSV в RGB

[править] Отображение HSB-пространства в различных программах

[править] См. также

Это незавершённая статья о цвете.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

У этой статьи нет иллюстраций.
Вы можете помочь проекту, добавив их.

← скоммунизжено с анВики: HSV/Temp

[править] Перелить на коммонз и, возможно, до/пере-делать

Изображение:Barns grand tetons HSV separation.jpg (en:Image:Barns grand tetons HSV separation.jpg)
Изображение:HSV clr wheel.gif (en:Image:HSV clr wheel.gif)
Изображение:HSV cone.gif (en:Image:HSV cone.gif)
Изображение:HSV cyclinder.gif (en:Image:HSV cyclinder.gif)
Изображение:HSV cylinder.png (en:Image:HSV cylinder.png)
Изображение:Hsv Saturation Chart.png (en:Image:Hsv Saturation Chart.png)
Изображение:Hsv Value Chart.png (en:Image:Hsv Value Chart.png)
Изображение:HSV Sinusoidal vs Linear.PNG (en:Image:HSV Sinusoidal vs Linear.PNG)

[править] На продажу

HSV (англ. Hue, Saturation, Value — оттенок, насыщенность, значение) или HSB (англ. Hue, Saturation, Brightness — оттенок, насыщенность, яркость) — цветовая модель, в которой координатами цвета являются:

Шкала оттенков — Hue

Hue — оттенок, «тип» цвета (например, красный, зелёный или сине-голубой). Варьируется в пределах 0—360°, однако иногда приводится к диапазону 0—100 или 0—1.
Saturation — насыщенность. Варьируется в пределах 0—100 или 0—1. Чем больше этот параметр, тем «чище» цвет, поэтому этот параметр иногда называют чистотой цвета. А чем ближе этот параметр к нулю, тем ближе цвет к нейтральному серому.
Value (значение цвета) или Brightness — яркость. Также задаётся в пределах 0—100 и 0—1.

Модель была создана Элви Реем Смитом, одним из основателей Pixar, в 1978 году. Она является нелинейным преобразованием модели RGB.

Цвет, представленный в HSV, зависит от устройства, на которое он будет выведен, так как HSV — преобразование модели RGB, которая тоже зависит от устройства. Для получения кода цвета, не зависящего от устройства, используется модель Lab.

Следует отметить, что HSV (HSB) и HSL — две разных цветовых модели.

[править] Визуализация

Цветовое кольцо, позволяющее быстро выбрать один из миллионов цветов

Изображение:HSV clr wheel.gif

Поворачивающееся кольцо

Как правило, модель HSV используется в компьютерных программах. При работе с приложением (как правило, с графическим пакетом) пользователь должен выбрать цвет какого-либо графического объекта. Для удобства человека чаще всего применяется (или по крайней мере, почти всегда доступна) модель HSV. Оттенок представляется в виде радужного кольца, а насыщенность и значение цвета выбираются при помощи вписанного в это кольцо треугольника. Его вертикальная ось, как правило, регулирует насыщенность, а горизонтальная позволяет изменять значение цвета. Таким образом, для выбора цвета нужно сначала указать оттенок, а потом выбрать нужный цвет из треугольника.

The conical representation of the HSV model is well-suited to visualizing the entire HSV color space in a single object.

Изображение:HSV cone.gif

Time-varied representation of the HSV cone.

Другой способ визуализации цветового пространства — конус. Здесь оттенок изменяется по периметру сечения конуса. Насыщенность цвета возрастает с отдалением от оси конуса, а значение — с приближением к его основанию. Иногда вместо конуса используется шестиугольная правильная пирамида. Оба этих способа удобны, когда требуется заключить все оттенки цвета в один объект, но из-за трёхмерности этот способ применяется довольно редко.

Изображение:HSV cylinder.png

Цилиндр

Изображение:HSV cyclinder.gif

Цветовое пространство также может быть представлено в виде цилиндра. Как и у конического варианта, оттенок изменяется по периметру цилиндра, а насыщенность пропорциональна расстоянию от оси. Значение также изменяется по вертикали. Эту модель можно считать самой аккуратной с математической точки зрения; однако на практике количество различимых глазом уровней насыщенности и оттенков уменьшается при приближении значения к нулю. Ещё один недостаток заключаетс яв том, что цвета, сохраняемые в модели RGB, округляются до определённого предела, что не позволяет точно преобразовать цвета, близкие к чёрному. Поэтому коническая модель применяется гораздо чаще.

[править] Изменение одного компонента

Изображение:Hsv Saturation Chart.png

+S 3V

Изображение:Hsv Value Chart.png

+V 3S

На этих двух диаграммах показываются цвета, различающиеся только одним компонентом.

[править] Матрица соседних оттенков

3×3×3

Различие близких цветов можно отобразить другим путём — показать рядом несколько цветов, ненамного отличающихся своими компонентами. На рисунке справа показано 27 близких оттенков оранжевого, отсортированных по яркости и располагающихся по спирали. Квадратики в центре показывают те же цвета, но отсортированные в более линейном порядке.

[править] HSV и восприятие цвета

Изображение:Barns grand tetons HSV separation.jpg

Изображение и его отдельные компоненты — H, S, V. На разных участках изображения можно проследить изменения компонент

Часто художники предпочитают использовать HSV вместо других моделей, таких как RGB и CMYK, потому что они считают, что устройство HSV ближе к человеческому восприятию цветов. RGB и CMYK определяют цвет как комбинацию основных цветов (красного, зелёного и синего или жёлтого, розового, голубого и чёрного соответственно), в то время как компоненты цвета в HSV отображают информацию о цвете в более привычной человеку форме: Что это за цвет? Насколько он насыщенный? Насколько он светлый или тёмный? Цветовое пространство HSL представляет цвет похожим и даже, возможно, более интуитивно понятным образом, чем HSV.

[править] Преобразования цветовых компонент между моделями

[править] RGB → HSV

Иллюстрация, демонстрирующая отношение между RGB и HSV

$H \in$	$\left( 0, 360 \right)$
$S, V, R, G, B \in$	$\left( 0, 1 \right)$

Пусть $M A X$ — максимальное значение из $R$ , $G$ и $B$ , а $M I N$ — минимальное.

$H = \begin{cases} \mbox{-1}, & \mbox{if } MAX = MIN \\ 60 \times \frac{G - B}{MAX - MIN} + 0, & \mbox{if } MAX = R \\ &\mbox{and } G \ge B \\ 60 \times \frac{G - B}{MAX - MIN} + 360, & \mbox{if } MAX = R \\ &\mbox{and } G < B \\ 60 \times \frac{B - R}{MAX - MIN} + 120, & \mbox{if } MAX = G \\ 60 \times \frac{R - G}{MAX - MIN} + 240, & \mbox{if } MAX = B \end{cases}$

$S = \begin{cases} 0, & \mbox{if } MAX = 0 \\ 1 - \frac {MIN} {MAX}, & \mbox{otherwise} \end{cases}$

$V = MAX \,$

[править] HSV → RGB

$H i =$	$\left\lfloor { H \over 60 } \right\rfloor\mod 6$
$f =$	${ H \over 60 } - H_i$
$p =$	$V ( 1 - S ) \,$
$q =$	$V ( 1 - f S ) \,$
$t =$	$V ( 1 - ( 1 - f ) S ) \,$

$\mbox{if } H_i = 0 \rightarrow$	$R = V,$	$G = t,$	$B = p$
$\mbox{if } H_i = 1 \rightarrow$	$R = q,$	$G = V,$	$B = p$
$\mbox{if } H_i = 2 \rightarrow$	$R = p,$	$G = V,$	$B = t$
$\mbox{if } H_i = 3 \rightarrow$	$R = p,$	$G = q,$	$B = V$
$\mbox{if } H_i = 4 \rightarrow$	$R = t,$	$G = p,$	$B = V$
$\mbox{if } H_i = 5 \rightarrow$	$R = V,$	$G = p,$	$B = q$

В компьютерной графике компоненты принято представлять целым числом от 0 (число до 255 вместо вещественного от 0 до 1. При целочисленном кодировании для каждого цвета в HSV есть соответствующий цвет в RGB. Однако обратное утверждение не является верным: некоторые цвета в RGB нельзя выразить в HSV так, чтобы значение каждого компонента было целым. Фактически, при таком кодировании доступна только $\frac{1}{256}$ часть цветового пространства RGB.

[править] Комплементарные цвета

Основная статья: Комплементарные цвета

Два цвета называются комплементарными, если при смешивании их в равной пропорции получается чистый серый цвет. Если задан один цвет ( $H$ , $S$ , $V$ ), то обязательно существует комплементарный ему цвет ( $H'$ , $S'$ , $V'$ ). Поскольку результирующий цвет должен быть серым, его насыщенность (S) должна быть равна 0. Таким образом,

$H^\prime =$	$\begin{cases}H - 180, & \mbox{if } H \ge 180 \\H + 180, & \mbox{if } H < 180 \end{cases}$
$S^\prime =$	${VS \over V(S - 1) + 1}$
$V^\prime =$	$V (S - 1) + 1$

[править] См. также

[править] Ссылки

	Цветовые модели
	RGB • αRGB • CMYK • XYZ • HSV (HSB) • HSL • RYB • LAB • YUV • YCbCr • YPbPr • YDbDr • YIQ • PMS (Пантон)

HSV/Temp

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Содержание

[править] Скоммуниздили с анвики en:HSV_color_space

[править] Visualization of HSV

[править] Varying one component

[править] Neighborhood of hues

[править] HSV and color perception

[править] Transformation between HSV and RGB

[править] Complementary colors

[править] References

[править] See also

[править] Русская версия

[править] О цветовом пространстве HSV

[править] Преобразование RGB в HSV

[править] Преобразование HSV в RGB

[править] Отображение HSB-пространства в различных программах

[править] См. также

[править] Перелить на коммонз и, возможно, до/пере-делать

[править] На продажу

[править] Визуализация

[править] Изменение одного компонента

[править] Матрица соседних оттенков

[править] HSV и восприятие цвета

[править] Преобразования цветовых компонент между моделями

[править] RGB → HSV

[править] HSV → RGB

[править] Комплементарные цвета

[править] См. также

[править] Ссылки

Views

Навигация

Участие

Поиск

На других языках