在生活中，我們常常會接觸到彩色圖像。那么在圖像處理領域，我們是怎樣看待彩色圖像的呢？
目錄（沒有自動生成目錄的功能，就手動打目錄了。。。）：

• 光與色素；
  
• CIE的XYZ色度圖；
  
• 人類世界的彩色模型。
  

<hr/>光與色素

在人類的視覺系統中有兩類感知圖像的視覺細胞，一類是柱細胞；另一類是錐細胞。

• 柱細胞：不能對彩色編碼但可以對較低亮度級響應，從而實目前暗條件下的視覺；
  
• 錐細胞：主要對彩色感知負責，但僅在亮條件下工作。
  

光

• 原色：錐細胞響應比較強的彩色稱為光的原色。
  
• 光的二次色：光的二次色是通過對原色進行加性混合（每次兩個顏色）得到的，分別為品紅色（紅+藍）、青色（藍+綠）和黃色（綠+紅）。
  

色素

• 色素的原色：品紅、藍綠和黃色，而其二次色為紅、綠和藍。
  
• 光與色素的區別：對于色素，一種彩色根據它吸收的光譜部分來命名；而對光線，一種彩色根據它輻射的光譜部分來定義。因而，將光的所有三種原色混合起來得到白色（即，可見光的整個光譜），而將顏料的所有三種原色混合起來得到黑色（即，所有顏色都被吸收，沒有對入射光的反射了）。
  
• 不能說“所有可見彩色都可以通過混合不同量的各個原色而得到”。顏色的同貌異質是原色的組合（如紅和綠）由HSV感知為另一種彩色（黃色），而黃色可以又一臺固定波長（約為580nm）的光譜色所產生。
  

CIE的XYZ色度圖

也稱之為色域的馬蹄圖。有1931和1964兩個版本，理論細節在這里不做過多贅述。在下圖中，不同的多邊形表示不同設備的顏色表達能力，多邊形面積越大表示設備能夠表達的顏色越豐富。


<hr/>人類世界的彩色模型

• 一臺彩色模型（也稱彩色空間或彩色系統）是一臺對坐標系統和該系統中一臺子空間（其中每個彩色用單個點來表達）的規范。
  

RGB彩色模型

• 這是我們日常生活中常會接觸到的顏色模型，該彩色空間中的所有顏色都由紅色、綠色和藍色這三種原色混合而成（即基于光的三原色構成）。在生活中，電視機機、電腦的CRT顯示器等大部分都是采用這種模型來表達顏色。
  
• 數學理解：基于笛卡爾坐標系統，常用十六進制記數法來表示，各個分量從00（十進制0）變化到FF（十進制255），即各顏色分量的變化范圍在0到255之間。
  

CMY和CMYK彩色模型

• CMY模型基于色素的三原色構成（藍綠、品紅和黃）。常用于彩色打印機，因為相同數量的各個原色相加起來會產生不可接受的渾濁的黑色，所以實際中要加入第4種彩色K（黑色），這時模型稱為CMYK。
  
• 數學理解：CMY彩色模型與RGB彩色模型的轉換方式如下
  

HSV彩色模型

• RGB和CMYK彩色模型分別便于顯示或打印彩色坐標，但與人類對彩色的描述并不太相符。人類對彩色的感知最好使用色調、飽和度和亮度來描述。
  
• 色調描述彩色的類型；飽和度提供一臺彩色純度的測量（如何被稀釋為白色）；亮度對應光從物體反射回來的強度。
  
• HSV彩色模型的主要優點是它與人類描述彩色的方式的一致，并允許對色調、飽和度和強度（值）進行獨立控制。主要缺點是色調在紅色兩邊有數值上的不連續性，與RGB轉換的計算較為復雜，以及色調在飽和度為零時沒有定義。
  

• 數學理解：RGB與HSV之間的轉換如下
  

• 設 (r, g, b) 分別是一臺顏色的紅、綠和藍坐標，它們的值是在 0 到 1 之間的實數；
  
• 設 max 等于 r, g, b 中的最大者；
  
• 設 min 等于 r, g, b 中的最小者。
  

YIQ（NTSC）彩色模型

• NTSC彩色模型廣泛應用于美國模擬電視機標準中。這個模型的主要優點是將灰度內容從彩色數據中區分出來，這也是當年彩色電視機機和傳輸設備出現時的一臺主要設計要求，即要與先前黑白的設備向下兼容。在NTSC彩色模型中，3個分量是亮度（Y）和兩個色差信號：色調（I）和飽和度（Q）。
  
• 數學理解：YIQ與RGB之間的轉換如下
  

YCbCr彩色模型

• YCbCr彩色模型是數字視頻中最流行的彩色表達。在這個格式中，一臺分量代表亮度（Y），而另外兩個是彩色信號：Cb（藍色分量和一臺參考值之間的差）和Cr（紅色分量和一臺參考值之間的差）。
  
• 數學理解：YCbCr與RGB之間的轉換如下
  

<hr/>對于文中沒有描述清楚的地方，后續可能繼續學習后添加鏈接，也希望能和大家廣泛交流~~~

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