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HSV色彩属性模式

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HSV色彩属性模式是根据色彩的三个基本属性:色相饱和度明度来确定颜色的一种方法。

色彩属性图
色彩属性图
  • 色相(H)是色彩的基本属性,就是平常所说的颜色名称,如红色黄色等,依照在右图的标准色轮上的位置,取0-360度的数值。(也有用0 –100%的方法确定的)。
  • 饱和度(S)是指色彩的纯度,越高色彩越纯,低则逐渐变灰,取0-100%的数值。
  • 明度(V)也叫“亮度”,取0-100%。

这种模式是1978年开始使用的,是三原色光模式的一种非线性变换。

目录

[编辑] 应用

一般用上面的色环来确定色相,另外有一个色彩三角形来确定饱和度明度,竖坐标代表饱和度,横坐标代表明度,在计算机上应用时首先选择色相,然后就可确定响应的饱和度和明度。

圆柱体色彩属性图
圆柱体色彩属性图
圆锥体色彩属性图
圆锥体色彩属性图

另外一种方法是利用一个三维的圆锥体,锥体的圆形底面相当色轮,饱和度则从圆心向边缘增加,明度则从底边向锥顶递减。

还有用圆柱体的,其表示方法基本和圆锥体相似。

[编辑] 感知度

艺术家们一般宁愿使用色彩属性模式,因为这种方式更为直观。三原色光模式印刷四分色模式都是一种色彩的迭加。而色彩属性模式具有较强的感知度,可以使人立即了解是哪种颜色,色彩有多纯,亮度有多高。

但是色彩属性和物理学中的光谱并不是完全对应的,物理学的人类可见光谱是有两个端点的直线形,并不能形成一个环。当然每种颜色都可以找到相应的光波长,但都有一个范围,并不是单一的波长。明度一般和具体某种颜色的光波能量相当,但和整个光谱的能量无关。(因为每种波长的光的能量都不相同)。

[编辑] 三原色光模式变换

一种颜色如果在三原色光模式中三个因数分别为红(R)、绿(G)和蓝(B),将0-255的数值转换为0.0-1.0,如果三个因数中最大的值为MAX,最小的值为MIN,代入下式:

H = \left\{ \begin{matrix} \left( 0 + \frac {G - B} {MAX - MIN} \right) \times 60, & \mbox{if } R = MAX \\ \left( 2 + \frac {B - R} {MAX - MIN} \right) \times 60, & \mbox{if } G = MAX \\ \left( 4 + \frac {R - G} {MAX - MIN} \right) \times 60, & \mbox{if } B = MAX \end{matrix}\right.

S = \frac {MAX - MIN} {MAX}

V = MAX \,

计算结果就是在圆柱体色图中的值,其中色相(H)的值为0.0-360.0,饱和度(S)和明度(V)的值为0.0-1.0,再把它们转换成0-100%

  • 假如MAX=MIN,H=0 没有色彩,是纯灰色。如果H 超过360,用360除的余数为色相值。
  • 如果MAX=0, S=0 也是没有色彩。
  • 如果V=0 没有亮度,是纯黑色

如果饱和度用下式,的出的结果是圆锥体色图的数值。

S = MAX - MIN \,.


[编辑] 转换为三原色光模式

将色彩属性模式的数值转换为H=0.0-360.0, S=0.0-1.0, V=0.0-1.0。

如果S=0,那麽R,G和B都等于V。

如果S不等于0,则依照下式计算:

H_i = \lfloor { H \over 60 } \rfloor

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 \,

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