【图形和图像】三原色

前言       

       颜色是创建图像的基础，在计算机上使用颜色是通过一套特定的记录和处理三色的技术来实现的。要理解图像处理软件中所出现的各种术语，首先要具备一些基础知识。

颜色

        颜色是通过光被人们感知的，光线照在一个物体上，一部分光线被吸收，其余的光线被反射到人的眼中并被大脑感知，成为人们所见的物体的颜色表达。

       通俗来讲，我们平常见的白色太阳光，实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成的。我们在白天看到一片树叶是绿色的，这是由于太阳光照到树叶上时，绿色全被反射出来了，而我们是通过放射到我们眼睛中的颜色来判断这个物体是什么颜色的，我们看到了绿色，所以说树叶是绿色的。从另外一个角度说，在生物里也学过，绿色光对绿色植物是最没用的，因为全部反射出来了，如果你只用绿色光去照绿色植物，那它肯定活不了了，因为它没法进行光合作用了呀。

       所以说，颜色和光有密切的关系，比如说你用红光照射一个白色的物体，那么这个白色的物体反射到你眼中的颜色就是红色，所以说眼见不一定为实啊。同时颜色还与被光照射的物体有关，你用红光照射一个绿色的物体，那它显示的就是黄色，三元色原理。并与观察者有关，如果你是色盲，好吧，有些光就感知不到了。因为人的视网膜上有一种感光细胞——锥细胞，它由红绿蓝3种感光色素。每一种感光色素主要对一种原色产生兴奋，而对其余两种原色光产生不同程度的反应 。如果某一种色素缺乏，则会产生对此颜色的感觉障碍，表现为色盲或色弱（辨别色力弱）。

颜色的三要素

       光作用于人眼，使之产生颜色视觉。为了能确切地表示某一颜色光的度量，可以用色调、饱和度和亮度3个物理量来描述，并称之为颜色的三要素。

       1）色调。就是平常所说的颜色，如：红，绿，蓝等。

       2）饱和度。就是颜色的深浅，如红色深了就是大红色，浅了就变成粉红色了。而白色光就是调节剂，掺杂的白色光越多，颜色饱和度越低，就是颜色越浅。

       3）亮度。对于放光的物体，如：电脑显示屏，光的辐射功率越大，亮度越高；反之，亮度越低。对于不发光的物体，如水杯（普通的），其亮度取决于吸收或者反射光功率的大小，同样一束光照到光滑的地板上，地板就显示的特别亮，如果照到粗糙的地板上，地板就不那么亮，因为光滑的地板的反射光功率大。

三基色机理

       从理论上讲，任何一种颜色都可以用3种基本颜色按不同比例混合得到。比如自然界中常见的各种颜色光都可由红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）3种颜色光按不同比例混合来等效表示。同样，绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝3种颜色光，这就是色度学中最基本的三基色原理。当然，三基色的选择不是唯一的，可以选其他的3中颜色光为三基色。但是，3中颜色必须相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。由于人眼对红、绿、蓝3种颜色光最敏感，因此由红绿蓝这三种颜色相配所得的彩色范围也最广，所以一般选它作为三基色。(基本配色表)

颜色模型 

       颜色模型是用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。某种颜色模型所能标定的所有颜色就构成了一个颜色空间。颜色空间通常用三维模型表示，空间中的颜色通常使用代表3个参数的三维坐标来指定。颜色模型和空间用来表示、存储、显示及打印彩色图像，不同的颜色模型对应不同的场合，各有特点。

       1）RGB颜色模型。也就是红绿蓝首字母的缩写，也可以叫加色模型，通过对红绿蓝光不同比例混合相加得到不同的颜色。自发光的彩色显示器一般都使用RGB颜色模型。

       2）CMY颜色模型。在RGB颜色模型中，不同颜色的光是通过相加混合实现的，彩色印刷的纸张本身是不发光的，它使用能够吸收特定波长范围的光反射其他光波的油墨或颜料来实现不同颜色的表现。因此用油墨或颜料进行混合得到不同颜色的模型称为减色模型，因为油墨和白光的性质是一样的，起到稀释颜色的作用。在打印在纸张上油墨的光线吸收特性为基础，白光照射到半透明油墨上时，部分颜色被吸收，部分颜色被反射，我们看到的，就是反射回来的光。CMY模型使用了青色（cyan）、品红色（magenta）和黄色（yellow）颜料，可以用这3中颜色的油墨或颜料按不同比例混合来表现不同的颜色。

       3）YUV颜色模型。此模型定义在PAL制式的彩色电视系统中，把RGB空间表示的彩色图像变换到亮度和色度分离的颜色空间，其他的原理就不太清楚了。