数字图像处理-第六章.pptVIP

颜色论——光谱 CIE（国际照明委员会）规定的标准红、绿、蓝三种光的波长分别为： 红光（R）λR=700μm 绿光（G）λG=546.1μm 蓝光（B）λB=435.8μm。 颜色论——物理参数 从光学的角度出发，颜色的客观物理量分别为： 主波长（ dominant wavelength）：主波长是产生颜色光的波长，对应于视觉感知的色调 纯度（purity）：光的纯度对应于色饱和度 明度（luminance）：明度就是光的亮度。这是从两个不同方面来描述颜色的特性。 颜色论——视觉参数 从心理学和视觉的角度，颜色的视觉参数是： 色调（hue）：某种颜色据以定义的名称，即平常所说的红色、绿色、蓝色、紫色等； 色饱和度（saturation）：指颜色的纯度，单色的色饱和度为100%，非彩色光的色饱和度为0%，鲜红色饱和度高，而粉红色的色饱和度低等等。 亮度（lightness）：黑色到白色，亮度越来越大光亮度越大。 颜色论——颜色双锥体 双锥体表示颜色的三种基本特性。 亮度，在颜色双锥体的垂直轴线上表示黑白系列的亮度变化，顶部是白色，底部是黑色，由下往上，亮度越来越大。 颜色论——颜色双锥体 色调（俗称色相） 由水平圆周表示，圆周上不同角度的点代表了不同色调的颜色，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。 圆周中心的色调是中灰色，它的亮度和该水平圆周上各色调的亮度相同。 颜色论——颜色双锥体 色饱和度，从圆心向圆周过渡表示同一色调下色饱和度的提高。在颜色双锥体的一个平面圆形上，它们的色调和色饱和度不同，而亮度是相同的。 例如，颜色点C， 半径S决定C点颜色的色饱和度 与水平轴S的夹角H决定C点颜色的色调， C点所在平面的高度L决定C点的亮度。 三色学说 一种假设：在人眼视网膜中有3种对颜色敏感的锥体细胞，它们分别对红、绿、蓝3种颜色最敏感。 第1种锥体细胞专门感受红光 第2种锥体细胞专门感受绿光 第3种锥体细胞专门感受蓝光 三者共同作用，使人们产生了不同的颜色感觉 三色学说 三色学说是真实感图形学的生理视觉基础。 计算机图形学中采用颜色模型都是根据这个学说提出来的。 由三色学说，任何一种颜色可以通过红、绿、蓝三原色按照不同比例混合来得到。 颜色模型 一个颜色模型是一种在某种特定环境中对颜色的特性和行为的解释方法，没有一种颜色模型能解释所有的颜色问题，因此，要使用不同的模型来帮助说明能看到的不同的颜色特征。 一些模型是适用于硬件的: (1)用于彩色CRT（阴极射线管）监视器的RGB（红、绿、蓝）模型 (2)用于彩色打印系统的CMY（青色、品红色、黄色）模型 (3)用于彩色广播电视系统的YIQ模型 另一些模型是以易用性为目的，为用户提供更直觉的颜色参数，如HSV模型。 原色系统 最基础和最重要的是两种原色混合系统： 基于红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色定义RGB加色系统 基于青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow）CMY减色系统 两种系统的颜色互为补色：青-红、品红-绿、黄-蓝，但习惯上把红、绿、蓝作为原色。 RGB颜色模型可以用一个三维立方体来表示，如图10-2所示。顶点（0，0，0）代表黑色，顶点（1，1，1）代表白色。坐标轴上的三个立方体顶点（1，0，0）、（0，1，0）、（0，0，1）分别表示RGB三原色，余下的三个顶点（1，0，1）、（1，1，0）、（0，1，1）则表示每一个原色的补色，它们分别由同一平面上的两个相邻的顶点颜色混合而成。 在立方体的主对角线上，颜色从黑色原点过渡到白色顶点，各原色的变化数量相等，产生了由暗到明的颜色变化，这称为灰度颜色。 在具体实现时，可以使RGB函数的三个分量保持相等，就生成灰度色。例如(0,0,0)代表黑色，(255,255,255)代表白色，而(128,128,128)代表其中一个灰度， 但当R、G、B三种颜色的数值变化不同步时，就会显示出彩色。 在计算机图形学中，为了对颜色进行融合以产生透明效果，往往还给RGB模型添加一个Alpha分量，形成RGBA模型。当两种颜色进行融合时，Alpha因子决定了两种颜色为融合操作各贡献了多少颜色成分。 在计算机上进行颜色设计时，可以选择RGB颜色模型。每个原色分量用一个字节表示，最大强度为255，最小强度为0。MATLAB将颜色强度规范化为浮点数闭区间[0.0，1.0]范围内，使用时将颜色分量直接乘以常数255，再转换为字节类型就可以使用RGB函数来显示颜色。 HSV模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集。 圆锥的顶面对应于V=1，代表的颜色较亮。 色调H由绕V轴的旋转角给定，红色对应于角度0°，绿色对应于角度120°，蓝