颜色原理

hotarugali

发布于 2022-03-01 08:10:26

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1. 简介

红、绿、蓝作为颜色三元色，通过不同比例的混合就能够产生其他各色颜色。

2. 原理

颜色的基本参数有三个：色相、色阶、饱和度。

2.1 色相

色相是用来区别区别颜色的标志，是光由于波长、频率的不同而产生的性质。色相是在光谱上自然分割的结果。

2.2 色阶

色阶也叫明度，是指颜色的亮度指数，由物体反射出来的光波的多少来量化。图像的色彩丰满度和精细度是由色阶决定的，最亮定义为白色、最暗定义为黑色，色阶与色相无关。

2.3 饱和度

饱和度也叫纯度，是指色彩的鲜艳程度，饱和度取决于颜色中「含色成分（色相）」和「消色成分（灰色）」之间的比例。含色成分越大，饱和度越高；反之越低。当饱和度为零时，就为灰色。

3. 应用

3.1 RGB「叠加原理」

计算机显示设备、电视机、手机的屏幕基础颜色是黑色。在黑色基础上，如果要想显示颜色，就要采用叠加型原理。叠加原理是指色基的光谱能量分布随能量比例增加，是能量强度的线性叠加。
RGB 是从发光体原理角度来设计的，R、G、B 依次代表红、绿、蓝三元色，采用了叠加原理。

3.2 CMYK「消减原理」

印刷、绘画标准中，基础颜色是白色。在白色基础上，如果要想反射颜色，就要采用消减型原理。消减原理是指密度叠加，即染料的谱吸收特性固定不变，在固定的光源下染料密度变化，从而产生反射能量的对数变化，相当于对数叠加再反相。
CMY 是从物体反射光的角度来设计的，C、M、Y 依次代表青、品红、黄色，由于现实中 CMY 混合的密度无法达到无限大，所以无法出现反射能量为 0 的点，加之 CMY 模式的色彩空间较小，所以为了显示纯黑点，CMYK 模式加上了黑色基色。

3.3 RGB 与 CMYK 转换

设每个像素的每个分量用 ppp 比特来表示。

3.3.1 RGB 到 CMYK

\begin{array}{rcl} K & = & (2^{0.5p} - 1) - \max{(R,G,B)} \\ C & = & (2^{0.5p} - 1) - R - K \\ Y & = & (2^{0.5p} - 1) - G - K \\ M & = & (2^{0.5p} - 1) - B - K \\ \end{array}