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解读色彩学上常用颜色空间的不同表示作者：中关村在线 黄艺 责任编辑：李刚 【原创】 CBSi中国ZOL 2010年02月09日 评论3条 在计算机图像处理中，对图像必须用数据来表示，色彩空间就是用数据表示颜色的方法。对一个颜色的表示，可有多种数据表示模式，即多种颜色空间。有的色彩空间对颜色的表示与所用显色设备的性能无关，称为与设备无关的色空间（如Lab和XYZ等）；有的色空间对颜色的表示数据随着显色设备的不同变化，称为与设备相关的色空间（如RGB、CMYK、HSB等）。下面就针对色彩学上常用的颜色空间进行深度解读。颜色空间建立在可见光谱的基础上 我们只能看到电磁光谱的一小部分，这一小部分通常称为可见光谱。我们能够看到所有光线，因为光线定义为电磁光谱中我们可以看到的那一部分。颜色模型尝试描述我们看到和处理的颜色。每种颜色模型分别表示用于描述颜色和对颜色进行分类的不同方法。所有颜色模型使用数值表示可见光谱。使用特定颜色模型（如RGB或CMYK）可以生成的颜色范围是色彩空间。其他颜色模型为HSL、HSB、Lab和XYZ。RGB颜色空间 颜色混合的基本定律表明：自然界任何一种颜色均可用红、绿、蓝三种原色光混合匹配产生，这在几何上能够以R、G、B，这3个互相垂直的轴所构成的空间坐标系统来表示，称为RGB三刺激空间，或RGB色空间。对于任何一种颜色，都可以以一定比例的红光、绿光和蓝光匹配得到。 RGB颜色空间 RGB颜色空间采用加法混色法,因为它是描述各种“光”通过何种比例来产生颜色。光线从暗黑开始不断叠加产生颜色。基于RGB模式的普通色彩空间有sRGB, Adobe RGB 和 Adobe Wide Gamut RGB。由于不同的设备对同一图像有不同的色彩显示结果，因此RGB颜色空间是与设备相关的色彩空间。CMYK颜色空间 CMYK颜色空间描述的是青，品红，黄和黑四种油墨的数值。以打印在纸上的油墨的光线吸收特性为基础。当白光照射到半透明油墨上时，某些可见光波长被吸收（减去），而其他波长则被反射回眼睛。这些颜色因此称为减色。CMYK颜色空间 理论上，青色(C)、品红(M) 和黄色(Y) 色素在合成后可以吸收所有光线并产生黑色。由于所有的打印油墨都存在一些杂质，这三种油墨实际会产生土棕色。因此，在四色打印中除了使用青色、品红和黄色油墨外，还会使用黑色油墨(K)。且CMYK颜色空间与RGB颜色空间一样，均是与设备有关的色彩空间。HSB颜色空间 HSB（或称为HSV）颜色空间在某种程度上与蒙赛尔的色相、值和色度系统类似，它也是使用类似的三个轴来定义颜色。HSB源自RGB颜色空间，并且是设备相关的色彩空间。HSB 中三个基本的颜色特征如下： H：色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，按位置度量色相。在通常的使用中，色相由颜色名称标识，如红色、橙色或绿色。 S：饱和度（有时称为色度）是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰色分量所占的比例，它使用从0%（灰色）至100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，饱和度从中心到边缘递增。 B：亮度是颜色的相对明暗程度，通常使用从 0%（黑色）至 100%（白色）的百分比来度量。HSB颜色空间 由于HSB模型能直接体现色彩之间的关系，所以非常适合于色彩设计，绝大部分的设计软件都提供了这种色彩模型，包括Windows的系统调色板也是采用这种色彩模型。Lab颜色空间 Lab颜色空间（也称为CIE Lab）是当前最通用的测量物体颜色的色空间之一，可广泛应用于所有领域。它是均匀色空间之一，是由CIE在1976年制定的。在这一色空间中，L是亮度，a和b是色度坐标。Lab颜色空间 上图所示的为a,b色度图。在这个图上，a和b表示色方向：+a为红色方向，-a为绿色方向，+b为黄色方向，-b为蓝色方向。中央为消色区；当a和b值增大时，色点远离中心，色饱和度增大。CIELAB这一匀色空间的优点是：当颜色的色差大于视觉的识别阈值（恰可察觉）而又小于孟塞尔系统中相邻两极的色差值时，能较好地反映物体色的心理感受效果。而且，CIELAB表色直观，能直观的评价颜色。又因为CIELAB是与设备无关的色彩空间，在色彩管理中，利用此特性，可沟通和推算出原稿色、屏幕色和印刷色在色空间的对应关系，达到颜色在视觉上的一致，实现不同设备之间的色彩转换。 XYZ颜色空间 由于“标准色度观察者”用来标定光谱色时出现负刺激值，计算不便，也不易理解，因此1931年CIE在RGB系统基础上，改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”，简称为“CIE1931标准色度观察者”。这一系统叫做“CIE1931标准色度系统”或称为“2视场XYZ色度系统”。XYZ颜色空间 CIEXYZ颜色空间稍加变换就可得到Yxy色彩空间，其中Y取三刺激值中Y的值，表示亮度，x、y反映颜色的色度特性。XYZ三刺激值和相关联的Yxy色空间构成了当前的CIE色空间的基础。XYZ三刺激值的概念是以色视觉的三元理论为根据的，它说明人眼具有接收三原色（红、绿、蓝）的接收器，而所有的颜色均被视作该三原色的混合色。XYZ三刺激值是利用这些标准观察者配色函数计算得来的，是与设备无关的颜色空间。 总结：我们都知道，对一个颜色的度量