色彩空间简介

 

     1. RGB 色彩空间

     我们通常能看到这个色彩缤纷的世界,是因为人眼的感光细胞将电磁光谱的可见部分分为红,绿,蓝三个波段. 这三种颜色作为人类视觉的三基色,可以叠加成我们能见到的各种颜色. 因此,人们提出了颜色空间,即用红,绿,蓝的亮度值定量的表示彩色数字图像中各点颜色的体系.

     2. HIS 色彩空间

     虽然表色空间被广泛应用,但在进行与直观的彩色概念如色调，饱和度，亮度相关的彩色图像分析时，它就显得不太方便。此时，可使用另一种常用的表色系统，即由Munseu提出的HIS表色系统。其中H表示色度，S表示饱和度，I表示亮度。包含彩色信息的两个参数是色度和饱和度。彩色的色度反映了该彩色最接近什么样的光谱波长。饱和度是区域的颜色强度和区域亮度的比例，饱和度反映了从灰色，淡彩色直到饱和色之间的变化。

     2. YES 色彩空间

     该颜色模型是Xerox公司提出的一种颜色模型。它有三个颜色分量，分别代表亮度，红一绿轴的色度和黄一蓝轴的色度。颜色模型的主要优点是计算效率高，把亮度信息与色度信息分离开来，便于图像增强等彩色图像处理工作。RGB和YES空间相互转换的矩阵为：

          | Y |  = |  0.253   0.684    0.063 | | R |

          | E |  = |  0.500   -0.500   0.000 | | G |

          | S |  = |  0.250   0.250    -0.500| | B |

 

          | R |  = |  1.000   1.431    0.126 | | Y |

          | G |  = |  1.000   -0.569   0.126| | E |

          | B |  = |  1.000   0.431    -1.847| | S |

          3. YUV 色彩空间

          YUV色彩系统被欧洲的电视系统所采用属于PAL系统，其基本特征是将亮度信号与色度信号分开表示。Y表示亮度，U和V表示色差,R－Y,B－Y。与RGB空间的转换矩阵是：

          | Y |  = |  0.299   0.587     0.114 | | R |

          | U|  = |  -0.418  -0.289    0.437 | | G |

          | V |  = |  0.615   -0.515    -0.100| | B |

 

          | R |  = |  1.000   0.000     1.140 | | Y |

          | G |  = |  1.000   -0.395   -0.581| | U |

          | B |  = |  1.000   2.032      0.000| | V |

          4. YCrCb 空间

          YCrCb 色彩系统是从YUV 色彩系统衍生出来的。YCrCb色彩空间是以演播室质量为目标的CCIR601编码方案中采用的彩色表示模型，被广泛的应用在电视的色彩显示等领域中。它同样具有HIS格式中将亮度分量分离的优点。

          | Y |  = |  0.2990    0.5870     0.1140    0   |  | R |

          | Cr|  = |  -0.1687  -0.3313    0.5000   128| | G |

          | Cb|  = |  0.5000   -0.4187    -0.0813  128| | B |

          | 1|   =  |  0            0              0           1  | | B |

 

          | R |  = |  1.000   1.40200     0           | | Y |

          | G |  = |  1.000   -0.34414   -0.71414| | U |

          | B |  = |  1.000   1.77200      0          | | V |

 

          5. YIQ 色彩空间

          YIQ 表色系统由美国国家电视标准委员会制订的，主要用于彩色电视信号的传输。其中Y代表图像的的亮度信息，I分量代表从橙色到青色的颜色变化，Q而分量则代表从绿色到品红色的颜色变化。其中色度分量选在相位角为120度的红色和303度的青蓝色色调位置，色度分量选在色分解力较弱的紫红色和黄绿色色调位置上，这样可以充分利用人眼的色分辨力。

          YIQ色彩空间的重要性在于：它的亮度信号和色度信号是独立的。

          | Y |  = |  0.299   0.587   0.114 | | R |

          | I  |  = | 0.596   -0.274   -0.322 | | G |

          | Q |  = | 0.211  -0.523    0.312| | B |

 

          | R |  = |  1.000   0.956      0.621| | Y |

          | G |  = |  1.000   -0.272   -0.647| | I |

          | B |  = |  1.000   -1.106    -1.703| | Q |