第四章第二节图像的数字化与颜色空间变换.ppt

* 第四章 图像的数字化与颜色空间 第二节 颜色空间 学习内容 一、关于颜色 二、颜色的属性 三、颜色空间 学习目标 1、了解颜色的形成原理 2、了解颜色的基本属性 3、理解颜色空间 一、关于颜色 可见光是波长在380 nm～780 nm之间的电磁波 380 nm～780 nm 人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞 颜色是视觉系统对可见光的感知结果。 一、关于颜色 颜色的存在包含三个实体：光源、物体、观察者 物体经光源照射，吸收和反射不同波长的红、绿、蓝光，经由人的眼睛，传到大脑形成了我们看到的各种颜色。 颜色的形成 二、色彩的属性 1、色调 又称色相，指颜色的外观，用于区别颜色的名称或种类。色调取决于光波的频率 最初的基本色相为：红、橙、黄、绿、蓝、紫 十二基本色相 红、橙红、黄橙、黄、黄绿、绿、绿蓝、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、红紫 2、饱和度 指颜色的纯洁性、浓度 用于区别颜色明暗的程度 当一种颜色渗入其它光成分愈多时，就说颜色愈不饱和。完全饱和指没有渗入白光所呈现的颜色。 二、色彩的属性 二、色彩的属性 3、亮度 就是光的强度。 最亮极端是白，另一个极端是黑 三、颜色空间 三、颜色空间 1、RGB颜色空间——加色混合 颜色＝R(红色%)＋G(绿色%)＋B(蓝色%) 把三种基色光按不同比例相加，称之为相加混色 三、颜色空间 红色+绿色=黄色(yellow)红色+蓝色=品红(magenta)绿色+蓝色=青色(cyan)红色+绿色+蓝色=白色 此外： 红色+青色=绿色+品红 =蓝色+黄色=白色 青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色的补色 三、颜色空间 最常用的用途就是显示器系统，彩色阴极射线管使用R、G、B数值来驱动R、G、B 电子枪发射电子，并分别激发荧光屏上的R、G、B三种颜色的荧光粉发出不同亮度的光线，并通过相加混合产生各种颜色。 扫描仪也是通过吸收原稿经反射或透射而发送来的光线中的R、G、B成分，并用它来表示原稿的颜色。 三、颜色空间 2、CMYK颜色空间—减色混合 印刷三原色 CMY青(C)、品(M)、黄(Y) 颜料是吸收光线，而不是增强光线，因此颜料的三原色必须是可以个别吸收红、绿、蓝的颜色，那就是红绿蓝的补色：CMY 例：黄色+青色颜料 黄色颜料—吸收蓝色光，青色颜料—吸收红色光 只剩下绿色光可以反射出来，故黄色+青色=绿色 三、颜色空间 理论上：印刷三原色混合，将得到黑色 现实中并找不到这种光线吸收、反射特性都十分完美的颜料，将三种颜色混合后还是会有些许光线反射出来，而呈现暗灰色或深褐色。 用颜料三原色也无法混和出许多暗色系的颜色，因此实际印刷的时候会额外加入黑色的颜料，以解决无法产生黑色的问题。 CMYK的色彩模式，K表示黑色。 三、颜色空间 CMY三色交叠只能生成深咖啡色 三、颜色空间 三、颜色空间 3、HSB颜色模式 色度[Hue] 饱和度[Saturation] 明亮度[Brightness] 4、Lab颜色模式 三、颜色空间 是由CIE(国际照明委员会)制定的一种色彩模式。 自然界中任何一点色都可以在Lab空间 中表达出来 这种模式是以数字化方式来描述人的视觉感应，与设备无关。 Lab颜色空间，其中L亮度；a的正数代表红色，负端代表绿色；b的正数代表黄色，负端代表兰色 5、YUV颜色空间 三、颜色空间 PAL彩色电视信号使用该颜色空间 Y代表亮度分量 U,v代表色差分量 三、颜色空间 1、Rgb?cmy 四、颜色空间变换 参考书P114 2、cmy ? Rgb 四、颜色空间变换 *