Opencv颜色空间最全

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Opencv颜色空间最全

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颜色空间也称彩色模型(又称彩色空间或彩色系统）本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的阐述。位于系统的每种颜色都有单个点表示。采用的大多数颜色模型都是面向硬件或面向应用的。颜色空间从提出到现在已经有上百种，大部分只是局部的改变或专用于某一领域。科学研究中有不少逻辑性等方面比HSХ更高的颜色空间。
颜色空间有许多种，常用有RGB，CMY，HSV,HSI等

下面看opencv一张图：

RGB

RGB是通过红绿蓝三原色来描述颜色的颜色空间，R=Red、G=Green、B=Blue。
RGB颜色空间以R(Red红)、G(Green绿)、B(Blue蓝)三种基本色为基础，进行不同程度的叠加，产生丰富而广泛的颜色，所以俗称三基色模式。在大自然中有无穷多种不同的颜色，而人眼只能分辨有限种不同的颜色，RGB模式可表示一千六百多万种不同的颜色，在人眼看来它非常接近大自然的颜色，故又称为自然色彩模式。

色度学规则：
　　(1)通过R,G,B这三种颜色能产生任何颜色，并且这三种颜色混合后产生的颜色是唯一的。
　　(2)如果两个颜色相等，这三个颜色分量再乘以或者除以相同的数，得到的颜色仍然相等。
　　(3)混合色的亮度等于每种颜色亮度的和。

YUV/Ycbcr

YUV空间中，每一个颜色有一个亮度信号 Y，和两个色度信号 U 和V。亮度信号是强度的感觉，它和色度信号断开，这样的话强度就可以在不影响颜色的情况下改变。
YUV使用RGB的信息，但它从全彩色图像中产生一个黑白图像，然后提取出三个主要的颜色变成两个额外的信号来描述颜色。把这三个信号组合回来就可以产生一个全彩色图像。
YUV和RGB的转换:
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = -0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128
V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128

YCbCr 是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU - R BT1601 建议的一部分,其实是YUV经过缩放和偏移的翻版。其中Y与YUV 中的Y含义一致, Cb , Cr 同样都指色彩, 只是在表示方法上不同而已。在YUV家族中, YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成员,其应用领域很广泛,JPEG、MPEG均采用此格式。一般人们所讲的YUV大多是指YCbCr。
YCbCr与RGB的相互转换
　　 Y=0.299R+0.587G+0.114B
　　 Cb=0.564(B-Y)
　　 Cr=0.713(R-Y)
YCbCr主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。其中YCbCr4:1:1 比较常用，其含义为：每个点保存一个 8bit 的亮度值(也就是Y值), 每 2 x 2 个点保存一个 Cr和Cb值,图像在肉眼中的感觉不会起太大的变化。所以, 原来用 RGB(R,G,B 都是 8bit unsigned) 模型, 每个点需要8x3=24 bits， 而现在仅需要 8+(8/4)+(8/4)=12bits,平均每个点占12bits。这样就把图像的数据压缩了一半。

HSV/HLS

HSV(Hue, Saturation, Value)是根据颜色的直观特性由A. R. Smith在1978年创建的一种颜色空间,
色调H用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°，青色为180°,品红为300°；
饱和度S饱和度S表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高。饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0，饱和度达到最高。通常取值范围为0%～100%，值越大，颜色越饱和。
明度V明度表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0%（黑）到100%（白）。

RGB转化到HSV的算法:

HLS颜色空间，三个分量分别是色相（H）、亮度（L）、饱和度（S），这三个分量进行数字化处理，取值范围为：
0<=H<=360,0<=S<=1,0<=L<=1

RGB转化到HLS的算法:

Lab/LUV

Lab的全称是CIELAB，有时候也写成CIE Lab*

Lab是由一个亮度通道（channel）和两个颜色通道组成的。在Lab颜色空间中，每个颜色用L、a、b三个数字表示，各个分量的含义是这样的：

• L*代表亮度
• a*代表从绿色到红色的分量
• b*代表从蓝色到黄色的分量

Lab相较于RGB与CMYK等颜色空间更符合人类视觉，也更容易调整：想要调节亮度（不考虑Helmholtz–Kohlrausch effect，见下注）就调节L通道，想要调节只色彩平衡就分别调a和b

理论上说，L*、a*、b*都是实数，不过实际一般限定在一个整数范围内：

• L越大，亮度越高。L为0时代表黑色，为100时代表白色。
• a和b为0时都代表灰色。
• a*从负数变到正数，对应颜色从绿色变到红色。
• b*从负数变到正数，对应颜色从蓝色变到黄色。
• 我们在实际应用中常常将颜色通道的范围-100_+100或-128127之间。

LUV色彩空间全称CIE 1976(L*,u*,v*)（也作CIELUV）色彩空间，L表示物体亮度，u和v是色度。于1976年由国际照明委员会(International Commission on Illumination)提出，由CIE XYZ空间经简单变换得到，具视觉统一性。类似的色彩空间有CIELAB。对于一般的图像，u和v*的取值范围为-100到+100，亮度为0到100。

CMYK/CMY

这个颜色模型常用于印刷出版。CMYK表示青(Cyan)品红(Magenta)黄(Yellow)黑(BlacK)四种颜料。由于颜料的特性，该模型也是与设备相关的。相对于RGB的加色混色模型，CMY是减色混色模型，颜色混在一起，亮度会降低。之所以加入黑色是因为打印时由品红、黄、青构成的黑色不够纯粹。

CIEXYZ

在颜色感知的研究中，CIE 1931 XYZ 色彩空间（也叫做 CIE 1931 色彩空间）是其中一个最先采用数学方式来定义的色彩空间，它由国际照明委员会（CIE）于1931年创立。CIE XYZ 色彩空间是从 1920 年代后期 W. David Wright (Wright 1928) 和 John Guild (Guild 1931) 做的一系列实验中得出的。他们的实验结果合并到了 CIE RGB 色彩空间的规定中，CIE XYZ 色彩空间再从它得出
转换公式：

  [X]        [0.433953    0.376219    0.189828]    [R]

  [Y]    =  [0.212671    0.715160    0.072169]    [G]     

  [Z]        [0.017758    0.109477    0.872765]    [B]

结语：粗糙整理，将就看看吧，最后，感谢观看