一文理解RGB色彩空间

RGB色彩空间是使用红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue)三种基本颜色来组合表示颜色的方法。它是现代计算机视觉和图形学领域中最常用的色彩空间之一。本文带你理解RGB色彩空间。

 RGB色彩空间

RGB色彩空间原理

RGB是从颜色发光的原理来设计定的,通俗点说它的颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯,当它们的光相互叠合的时候,色彩相混,而亮度却等于三者亮度之总和,越混合亮度越高,即加法混合。红、绿、蓝三盏灯的叠加情况,中心三色最亮的叠加区为白色,加法混合的特点

越叠加越明亮。红、绿、蓝三个颜色通道每种色各分为256阶亮度,在0时“灯”最弱一一是关掉的,而在255时“灯”最亮。当三色灰度数值相同时,产生不同灰度值的灰色调,即三色灰度都为0时,是最暗的黑色调;三色灰度都为255时,是最亮的白色调。

RGB颜色称为加成色,因为您通过将R、G和B添加在一起(即所有光线反射回眼睛)可产生白色。加成色用于照明光、电视和计算机显示器。例如,显示器通过红色、绿色和蓝色荧光粉发射光线产生颜色。绝大多数可视光谱都可表示为红、绿、蓝(RGB)三色光在不同比例和强度上的混合。这些颜色若发生重叠,则产生黄、青和紫。

RGB色彩空间格式

对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”。用最简单的话说,世界上任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量。RGB(红、绿、蓝)只是众多颜色空间的一种。采用这种编码方法,每种颜色都可用三个变量来表示-红色绿色以及蓝色的强度。记录及显示彩色图像时,RGB是最常见的一种方案。但是,它缺乏与早期黑白显示系统的良好兼容性。因此,许多电子电器厂商普遍采用的做法是,将RGB转换成YUV颜色空间,以维持兼容,再根据需要换回RGB格式,以便在电脑显示器上显示彩色图形。网页格式

由于网页(WEB)是基于计算机浏览器开发的媒体,所以颜色以光学颜色RGB(红、绿、蓝)为主。网页颜色是以16进制代码表示,一般格式为#DEFABC(字母范围从A-F,数字从0-9);如黑色,在网页代码中便是#000000(在css编写中可简写为#000)。当颜色代码为#AABB11时,可以简写为#AB1表示,如#135与#113355表示同样的颜色。

RGB1、RGB4、RGB8都是调色板类型的RGB格式,在描述这些媒体类型的格式细节时,通常会在BITMAPINF0HEADER数据结构后面跟着一个调色板(定义一系列颜色)。它们的图像数据并不是真正的颜色值,而是当前像素颜色值在调色板中的索引。以RGB1(2色位图)为例,比如它的调色板中定义的两种颜色值依次为0x000000(黑色)和0xFFFFFF(白色)(每个像素用1位表示)表示对应各像素的颜色为黑黑白白黑白黑白黑白白白.*。

 RGB色彩空间2

RGB色彩空间特性

1. 非线性

RGB色彩空间的坐标不是线性的,这意味着人眼对不同颜色强度的敏感度并不相同。例如,人眼对绿色的敏感度最高,对蓝色的敏感度最低。因此,在RGB色彩空间中,绿色的变化范围比其他颜色更广。

2. 加法混色

在RGB色彩空间中,颜色的合成是通过将不同颜色的光叠加在一起来实现的。这与我们在现实世界中看到颜色的方式是一致的。例如,当我们混合红色和绿色时,我们得到黄色。

3. 与硬件紧密结合

由于大多数显示设备和扫描仪都使用RGB色彩模式,因此RGB在数字媒体中得到了广泛的应用。特别是在计算机图形学中,RGB是基本的颜色模型之一。

4. 适用范围有限

尽管RGB可以表示大部分人眼能够看到的光谱范围,但仍然有一些细微的颜色无法完全表示出来。此外,RGB主要关注光的亮度,而不是颜色的饱和度或色调。因此,对于某些特定的色彩分析或处理任务,可能需要使用其他更专业的色彩空间,如CMYK或HSV等。

RGB色彩空间应用

显示器大都是采用了RGB颜色标准,在显示器上,是通过电子枪打在屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩的,电脑一般都能显示32位颜色,有一千万种以上的颜色。

电脑屏幕上的所有颜色,都由这红色绿色蓝色三种色光按照不同的比例混合而成的。一组红色绿色蓝色就是一个最小的显示单位。屏幕上的任何一个颜色都可以由一组RGB值来记录和表达。因此这红色绿色蓝色又称为三原色光,用英文表示就是R(red)、G(green)、B(blue)。

在电脑中,RGB的所谓“多少”就是指亮度,并使用整数来表示。通常情况下,RGB各有256级亮度,用数字表示为从0、1.2...直到255。注意虽然数字最高是255,但0也是数值之一,因此共256级。如同2000年到2010年共是11年一样。

按照计算,256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩,即256X256X256=。通常也被简称为1600万色或千万色。也称为24位色(2的24次方)。

在1ed领域利用三合一点阵全彩技术,即在一个发光单元里由RGB三色晶片组成全彩像素。随着这一技术的不断成熟,led显示技术会给人们带来更加丰富真实的色彩感受。

 


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