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 pp 比特来表示。

3.3.1 RGB 到 CMYK

K=(20.5p1)max(R,G,B)C=(20.5p1)RKY=(20.5p1)GKM=(20.5p1)BK\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}

3.3.2 CMYK 到 RGB

R=(20.5p1)KCG=(20.5p1)KYB=(20.5p1)KM\begin{array}{rcl} R & = & (2^{0.5p} - 1) - K - C \\ G & = & (2^{0.5p} - 1) - K - Y \\ B & = & (2^{0.5p} - 1) - K - M \\ \end{array}

4. 附录

24色环
色环
RGB色彩理论