山东建筑大学数字图像处理课程设计

图 2-1 RGB颜色空间

（2）HSV 模型

RGB 和 CMY 彩色模型对硬件实现很理想，另外它同人眼对红、绿、蓝三原色的强烈感觉相匹配，但是这一模型不能很好地解释实际的颜色。观察一个彩色物体时，人们用色调、色饱和度和强度来描述它，相比较而言，HSV 颜色模型是面向用户的，该模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集。色调 H：与光波的波长有关，它表示人的感官对不同颜色的感受，如红色、绿色、蓝色等，它也可表示一定范围的颜色，如暖色、冷色等。饱和度 S：表示颜色的纯度，纯光谱色是完全饱和的，加入白光会稀释饱和度。饱和度越大，颜色看起来就会越鲜艳，反之亦然。强度 V：对应成像亮度和图像灰度，是颜色的明亮程度。HSV 颜色空间如图 2-2 所示，其空间模型为一个圆锥。圆锥的顶面对应的强度 V 为 1，代表最亮的颜色。绕 V 轴的旋转角代表色彩 H，红、黄、蓝分别对应于 0°、120°、240°。在这一颜色模型中，每一种颜色和其补色相差 180°。由圆心向圆周移动时，饱和度 S 的取值从 0 变化到 1。由于 HSV 颜色模型所代表的颜色域是属于 CIE 色度图的一个子集，所以其最大饱和度的颜色的纯度值并不到 100％。在下方的圆锥顶点处，V 为 0，H 和 S 无定义，代表黑色。圆锥顶面中心处 S 为 0，V 为 1，H 无定义，代表白色，从该点到顶点代表亮度渐暗的白色，即不同灰度的白色。所有 V、 S 都为 1 的颜色都是纯色。