色调

色调（Hue）是色彩的基本属性之一，它指的是颜色的类别，可以用来区分不同颜色的名称，如红色、蓝色、黄色等。色调与颜色的波长有关，但在数字色彩表示中，我们通常使用数值来描述色调。
在RGB色彩空间中，色调并不是直接给出的，而是通过RGB值转换到HSV（色调、饱和度、亮度）或HSL（色调、饱和度、亮度）色彩空间来表示。以下是计算色调的基本步骤：

HSV色彩空间中的色调计算

1. 首先，将RGB值归一化到[0, 1]范围。

2. 计算最大值V和最小值m，以及它们对应的颜色通道。
   V = max(R', G', B')
   m = min(R', G', B')

3. 计算色调H的值：
   如果 V = m（即颜色是灰色），则没有色调，通常设定为0或者undefined。
   否则，根据哪个颜色通道是最大值来计算色调：

   • 如果 R' = V，则 H = (G' - B') / (V - m)
   • 如果 G' = V，则 H = 2 + (B' - R') / (V - m)
   • 如果 B' = V，则 H = 4 + (R' - G') / (V - m)
     计算出的H值需要调整到[0, 1]或者[0, 360]的范围内。如果H是负数，需要加360（或者1，取决于范围）。

将H值转换为[0, 360]范围

H_degrees = H * 360
这样计算出的H_degrees就是色调的角度值，通常在0到360的范围内，其中：

• 0° 或 360° 表示红色
• 120° 表示绿色
• 240° 表示蓝色
• 60° 表示黄色
• 180° 表示青色（cyan）
• 300° 表示品红色（magenta）

例子

假设我们有RGB颜色(100, 150, 200)：

1. 归一化RGB值：
   R' = 100 / 255 ≈ 0.3922
   G' = 150 / 255 ≈ 0.5882
   B' = 200 / 255 ≈ 0.7843

2. 找到最大值V和最小值m：
   V = max(0.3922, 0.5882, 0.7843) = 0.7843
   m = min(0.3922, 0.5882, 0.7843) = 0.3922

3. 计算色调H：
   由于 B' = V，我们使用 B' 的公式：

   H = 4 + (R' - G') / (V - m)
   H = 4 + (0.3922 - 0.5882) / (0.7843 - 0.3922)
   H ≈ 4 - 0.196 = 3.804

4. 将H值转换为[0, 360]范围：
   H_degrees = 3.804 * 360 ≈ 1379.44 / 4 ≈ 344.86°
   所以，RGB颜色(100, 150, 200)的色调大约是345°，接近于品红色区域。
   色调的计算可以帮助我们理解颜色的基本特性，并且在图像处理和设计中是一个非常有用的属性。