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三原色原理及其两种应用
三基色原理
- 自然界中绝大多数的颜色都可看作是由红、绿、蓝三种颜色组合而成；自然界中的绝大多数的颜色都可以分解成红、绿、蓝这三种颜色。这即是色度学中的三基色原理。
- 一般就将红、绿、蓝这三种颜色称为三基色。
应用
- 相加混色
一般把三基色按不同的比例相加进行的混色，称为混色。 - 相减混色
利用颜料和染料等的吸色性质可以实现相减混色
如何区别颜色特性：亮度、色调、饱和度
- 亮度：无色的强度
- 色调：是光波混合中与主波长有关的属性
- 色调是表示观察者接受的主要颜色
- 当我们说一个物体是红色、橘黄色或黄色时，指的是它的色调
- 饱和度：红色（红加白）和淡紫色（紫加白）是欠饱和的，饱和度与所加白光数量成反比
- 彩色 = 色调+饱和度
- 颜色 = 亮度+彩色 表征
常用彩色模型及其应用领域
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RGB模型：红（R），绿（G），蓝（B）三基色混合
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CMY和CMYK彩色空间
- 利用三基色光叠加可产生光的三补色
- 蓝绿（C，即蓝加绿），品红（M，即红加蓝），黄（Y，即红加绿）
- 颜料的三基色正好是光的三补色，而颜料的三补色正好是光的三基色，有 R = 1 − C , G = 1 − M , B = 1 − Y R = 1 - C, G = 1 - M, B = 1 - Y R=1−C,G=1−M,B=1−Y
- 用于打印和印刷行业
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HSI彩色模型
- 由于RGB模型和CMY模型不直观
- HSI：色调（H）、饱和度（S）和亮度（I）
- 用于开发图像处理软件
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YUV彩色空间
- 在这种色系中Y:亮度：U，V：色差信号
- 目的是为了可以使电视节目可用同时被黑白电视及彩色电视接收
- 电视信号在发射时，转换成YUV形式；接收时在还原成RGB三基色信号，有显像管显示。
各种颜色模型的转换
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R
G
B
⇔
H
S
I
RGB \Leftrightarrow HSI
RGB⇔HSI
H { a r c c o s ( R − G ) + ( R − B ) 2 ( R − G ) 2 + ( R − B ) ( G − B ) , B < G 2 π − a r c c o s ( R − G ) + ( R − B ) 2 ( R − G ) 2 + ( R − B ) ( G − B ) , B > G H \begin{cases} arccos \dfrac{(R - G) + (R - B)}{2 \sqrt{(R- G)^2 + (R - B)(G - B)}}, \ \ B < G \\ \\ 2 \pi - arccos \dfrac{(R - G)+(R - B)}{2 \sqrt{(R - G)^2 + (R - B})(G - B)}, \ \ B > G\end{cases} H⎩ ⎨ ⎧arccos2(R−G)2+(R−B)(G−B) (R−G)+(R−B), B<G2π−arccos2(R−G)2+(R−B )(G−B)(R−G)+(R−B), B>G
S { 1 − 3 R + G + B min ( R , G , B ) , B < G S = max ( R , G , B ) − min ( R , G , B ) , B > G S \begin{cases}1 - \dfrac{3}{R +G + B} \min(R, G, B), \ \ B < G \\ \\ S = \max(R, G, B) - \min(R, G, B), \ \ B > G\end{cases} S⎩ ⎨ ⎧1−R+G+B3min(R,G,B), B<GS=max(R,G,B)−min(R,G,B), B>G
I = ( R + G + B ) 3 I = \dfrac{(R + G + B)}{3} I=3(R+G+B)
彩色图像处理
伪彩色图像处理
灰度分层
灰度到彩色的变换
多光谱的颜色编码
图像自动上色
全彩色图像处理
颜色变换
补色
彩色分层
色调和彩色纠正：
- 照片增强和颜色再现
- 试验性地调整亮度和对比度，以便在合适的灰度内提供更多的细节
彩色平衡
彩色图像直方图处理
平滑和锐化
彩色边缘检测