图像的各种色彩空间
图片色彩分析
图片色彩分析介绍图片色彩分析是一种对图像中的色彩进行定量分析的技术。
通过对图像中的色彩进行分析，可以获取有关图像色彩分布、色彩组成和色彩特征的信息。
色彩在图像中起着非常重要的作用，它不仅能够表达图像的主题和情感，还能够影响人们对图像的认知和感觉。
因此，对于数字图像处理和计算机视觉领域来说，对图像色彩进行分析具有重要的意义。
图像色彩表示在图像色彩分析之前，首先需要了解图像色彩的表示方法。
常用的图像色彩表示方法有RGB、CMYK、HSB等。
RGB色彩空间RGB色彩空间是将图像色彩表示为红、绿和蓝三种颜色分量的组合。
在RGB色彩空间中，每个像素点可以通过三个分量的取值来表示，分别代表红、绿和蓝三个通道的亮度值。
这种表示方法常用于电子显示设备和计算机图形处理。
CMYK色彩空间CMYK色彩空间是将图像色彩表示为青、品红、黄和黑四种颜色分量的组合。
在CMYK色彩空间中，每个像素点也可以通过四个分量的取值来表示，分别代表青、品红、黄和黑四个彩色油墨的百分比值。
这种表示方法常用于印刷行业。
HSB色彩空间HSB色彩空间是将图像色彩表示为色调（Hue）、饱和度（Saturation）和亮度（Brightness）三个分量的组合。
在HSB色彩空间中，色调表示了颜色的种类，饱和度表示了颜色的纯度，亮度表示了颜色的明暗程度。
这种表示方法常用于图像编辑和图像处理软件。
图像色彩分析方法图像色彩分析的目的是根据图像中的色彩分布和特征，提取出有用的信息。
常用的图像色彩分析方法有色彩直方图分析、色彩统计分析和色彩聚类分析。
色彩直方图分析色彩直方图是描述图像中色彩分布的一种统计工具。
通过分析图像的色彩直方图，可以了解图像中不同颜色的分布情况。
色彩直方图通常以灰度级或色彩通道值为横坐标，以像素数量或像素比例为纵坐标进行绘制。
通过对色彩直方图的分析，可以获取图像中色彩的亮度分布情况，进而了解图像的亮度特征和色彩分布。
色彩统计分析色彩统计分析是通过计算图像中各种颜色的数量和比例，来了解图像的色彩特征和色彩组成。
色域的名词解释
色域的名词解释色域，是指色彩呈现范围的概念，也称为色彩空间或色域空间。
在艺术、设计和摄影等领域中，色域是一个非常关键的概念。
了解色域对于正确理解和使用色彩至关重要。
一、色域的定义和原理色域是指在特定的条件下，一个设备（如显示器、打印机）或者一个色彩空间（如RGB、CMYK）能够呈现的全部颜色的范围。
色域通常以三维空间表示，包括红、绿、蓝三个通道。
不同的颜色设备具有不同的色域。
例如，电脑上的显示器具有一定的色域范围，打印机具有另一种色域范围。
通过合适的软件和硬件设备，可以将图像或者设计在不同的色域之间转换。
二、常见的色域定义1. RGB色域RGB色域基于红、绿、蓝三原色，是光的三原色，常用于显示器和数字摄影。
它的色域范围相对较广，能够呈现出大部分的自然色彩。
2. CMYK色域CMYK色域基于青、品红、黄、黑四个通道，是印刷色彩空间。
相比于RGB色域，CMYK的色域范围较窄，无法呈现出一些鲜艳的颜色，尤其是亮蓝和亮绿等。
3. Lab色域Lab色域是基于人眼对颜色的感知而设计的色彩空间，包括明度（L）和两个颜色通道a和b。
Lab色域的特点是无损失地表示所有可见颜色，并且可以进行跨色域的转换。
4. P3色域P3色域是苹果公司提出的一种广色域色彩标准，基于RGB色彩通道。
P3色域扩展了sRGB色域，在显示器或移动设备上能够呈现更丰富、更鲜艳的颜色。
三、色域的应用1. 图像处理和摄影在图像处理和摄影中，了解和应用色域的知识是至关重要的。
摄影师可以通过了解相机的色域以及后期处理中的颜色管理，来确保所拍摄的图像能够准确地呈现出真实的色彩。
2. 设计和艺术对于设计师和艺术家来说，色域也是一个至关重要的概念。
他们需要考虑到不同的输入设备和输出设备之间的色域差异，以确保设计作品在不同环境下的色彩表现一致。
3. 印刷和打印对于印刷和打印行业而言，了解色域的概念非常重要。
设计师需要将RGB色彩空间转换为CMYK色彩空间，以确保在打印过程中能够准确地呈现出设计作品的色彩。
ProPhoto RGB色彩空间
ProPhoto RGB色彩空间ProPhoto RGB是一种色域非常宽的工作空间，其色域比Adobe RGB大得多。
这是Eastman Kodak提出的一种规范，用于描述某些Ektachrome正片能够重现的各种饱和度非常高的颜色。
以前，在大多数情况下不推荐将其用作工作空间（Ektachrome正片的高端扫描照片除外），因为其色域比大多数捕捉和输出设备大得多。
但正如前面指出的，随着数字图像处理技术的发展，对于有些摄影师来说，现在完全有理由考虑将ProPhoto RGB用作工作空间。
Canon 5D的色域（透明线框）和Adobe RGB的色域（彩色线框），相机的色域要大得多。
Adobe RGB的色域（透明线框）和使用有光纸张的Epson R2400打印机的色域（彩色线框）。
该打印机能够打印的有些颜色将被Adobe RGB裁剪掉。
这里的主要问题是色域和裁剪。
有些数字SLR和较新的Epson Ultrachrome K3的色域比Adobe RGB大（请参阅下面的色域映射示意图）。
这意味着处理这些相机生成的原始数据文件，并使用工作空间Adobe RGB进行转换时，将不可避免地将主控文件中的一些颜色裁剪掉。
当然，总是可以回过头去，使用ProPhoto RGB对原始数据文件重新进行处理，但如果对主控文件中做了大量的处理工作，如添加调整图层和图层蒙版或进行合成，将必须重新完成这些工作。
如果您有使用K3油墨的Epson打印机（假定还没有推出更新的油墨），这些打印机将能够重现Adobe RGB色域外的颜色。
如果使用Adobe RGB来转换原始数据文件，将无法充分利用这些打印机的大型色域。
3. 什么情况下使用ProPhoto RGB由于其色域较大，在需要尽可能多地保留颜色信息是，ProPhoto RGB非常适合用于处理数码相机生成的原始数据文件。
从这种意义上说，它是一种非常理想的“存档”工作空间，让图像能够充分利用在不久的将来很可能出现的大色域打印机；但它并不适合用于所有的情形，使用它时有几点需要注意。
obs色彩空间和色彩范围
obs色彩空间和色彩范围以obs色彩空间和色彩范围为标题，我们将探讨一下这两个与色彩相关的概念。
我们来了解一下obs色彩空间。
OBS（Open Broadcaster Software）是一款广泛应用于直播和录制的开源软件。
在OBS中，色彩空间是指图像中可用的色彩范围。
常见的色彩空间有sRGB、BT.709和BT.2020等。
sRGB是最常用的色彩空间，广泛应用于电脑显示器、网络和数字媒体等领域。
而BT.709和BT.2020则是电视领域常用的色彩空间。
不同的色彩空间有不同的色彩范围，影响着图像的显示效果。
接下来，我们来了解一下色彩范围。
色彩范围是指图像中可显示的颜色的数量。
通常用位深度来表示，常见的有8位、10位和12位等。
位深度越高，色彩范围越宽，能够呈现更多的颜色细节。
在OBS中，我们可以通过设置位深度来调整色彩范围，以满足不同的需求。
在实际应用中，选择适合的色彩空间和色彩范围非常重要。
如果选择了不适合的色彩空间或色彩范围，图像的显示效果可能会出现问题。
比如，如果将一个以BT.709色彩空间和10位位深度录制的视频，在sRGB色彩空间和8位位深度的显示设备上播放，图像的色彩可能会出现失真或截断。
因此，在制作和播放图像时，我们需要根据实际需求选择合适的色彩空间和色彩范围，以达到最佳的显示效果。
除了色彩空间和色彩范围外，还有其他因素也会影响图像的显示效果。
比如，亮度、对比度、饱和度等。
在OBS中，我们可以通过调整这些参数来进一步优化图像的显示效果。
这些参数的调整需要根据具体的应用场景和需求进行，以达到最佳的观看体验。
总结一下，obs色彩空间和色彩范围是影响图像显示效果的重要因素。
选择适合的色彩空间和色彩范围，以及合理调整亮度、对比度、饱和度等参数，可以使图像呈现出更加真实和细腻的色彩。
在使用OBS进行直播和录制时，我们应该根据实际需求进行设置，以获得最佳的观看体验。
[知识]RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别
![[知识]RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/2cc22159777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fba.png)
RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别RGB颜色空间RGB(red,green,blue)颜色空间最常用的用途就是显示器系统，彩色阴极射线管,彩色光栅图形的显示器都使用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。
RGB色彩空间称为与设备相关的色彩空间,因为不同的扫描仪扫描同一幅图像，会得到不同色彩的图像数据；不同型号的显示器显示同一幅图像，也会有不同的色彩显示结果。
显示器和扫描仪使用的RGB空间与CIE 1931 RGB真实三原色表色系统空间是不同的，后者是与设备无关的颜色空间。
btw：Photoshop的色彩选取器(Color Picker)。
可以显示HSB、RGB、LAB 和CMYK 色彩空间的每一种颜色的色彩值。
Lab 颜色空间Lab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，它的色彩空间比RGB 空间还要大。
另外，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，所以它弥补了RGB和 CMYK模式必须依赖于设备色彩特性的不足。
由于Lab的色彩空间要比RGB模式和CMYK模式的色彩空间大。
这就意味着RGB以及CMYK所能描述的色彩信息在Lab空间中都能得以影射。
Lab空间取坐标Lab，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(a,b)有L=116f(y)-16, a=500[f(x/0.982)-f(y)],b=200[f(y)-f(z/1.183 )]；其中： f(x)=7.787x+0.138, x<0.008856; f(x)=(x)1/3,x>0.008856。
RGB和HSV颜色空间
[转载]RGB和HSV颜色空间原文地址：RGB和HSV颜色空间作者：LehmannRGB颜色空间RGB(red,green,blue)颜色空间最常用的用途就是显示器系统，彩色阴极射线管,彩色光栅图形的显示器都使用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。
RGB色彩空间称为与设备相关的色彩空间,因为不同的扫描仪扫描同一幅图像，会得到不同色彩的图像数据；不同型号的显示器显示同一幅图像，也会有不同的色彩显示结果。
显示器和扫描仪使用的RGB空间与CIE 1931 RGB真实三原色表色系统空间是不同的，后者是与设备无关的颜色空间。
btw：Photoshop 的色彩选取器(Color Picker)。
可以显示HSB、RGB、LAB和CMYK色彩空间的每一种颜色的色彩值。
根据三基色原理，用基色光单位来表示光的量，则在RGB颜色空间，任意色光F 都可以用R、G、B三色不同分量的相加混合而成：F＝r[R]+g[G]+b[B]RGB颜色空间还可以用一个三维的立方体来描述。
我们可知自然界中任何一种色光都可由R、G、B三基色按不同的比例相加混合而成，当三基色分量都为0（最弱）时混合为黑色光；当三基色分量都为k（最强）时混合为白色光。
任一颜色F是这个立方体坐标中的一点，调整三色系数r、g、b中的任一系数都会改变F的坐标值，也即改变了F的色值。
RGB颜色空间采用物理三基色表示，因而物理意义很清楚，适合彩色显像管工作。
然而这一体制并不适应人的视觉特点。
因而，产生了其他不同的颜色空间表示法。
HSV颜色空间HSV(hue,saturation,value)颜色空间的模型对应于圆柱坐标系中的一个圆锥形子集，圆锥的顶面对应于V=1。
它包含RGB模型中的R=1，G=1，B=1三个面，所代表的颜色较亮。
图像的调色原理
图像的调色原理图像的调色原理是指在数字图像处理中，通过改变图像的颜色分布，使图像呈现出更加饱满、生动的效果。
调色是图像处理中的重要环节，它可以改变图像的整体色调、色彩鲜艳度以及色彩的分布等，从而提高图像的视觉效果。
图像的调色原理主要包括以下几个方面：1. 色彩空间：色彩空间是指图像色彩的表示方式。
在数字图像处理中常用的色彩空间有RGB、CMYK、HSV等。
其中，RGB色彩空间是由红、绿、蓝三原色构成的，通过调节三原色的强弱可以改变图像的颜色；CMYK色彩空间是由青、品红、黄、黑四原色构成的，它用于印刷领域，通过调整四原色的强弱可以实现更加真实的印刷效果；HSV色彩空间是由色调(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Value)三个分量构成的，它更贴近人类对色彩的感知。
2. 色彩调整：色彩调整是通过改变图像中像素的色彩值，来调整整体的色彩效果。
常见的色彩调整方式有亮度、对比度、色相、饱和度等。
通过增加亮度可以使图像看起来更加明亮；通过调整对比度可以增强图像的明暗差异；通过改变色相可以改变图像的整体颜色偏向；通过调整饱和度可以增强或减弱图像的颜色鲜艳度。
3. 色彩校正：色彩校正是指校正图像中颜色失真或偏离真实色彩的问题。
常见的色彩校正方法有白平衡校正、灰平衡校正、颜色匹配等。
白平衡校正可以消除因光源不同导致的图像偏色问题；灰平衡校正可以使图像的中性灰色更加接近真实的中灰；颜色匹配可以使多个图像中相同物体的颜色一致，从而实现色彩的统一。
4. 色彩分布调整：色彩分布调整是指调整图像中不同区域的颜色分布，从而改变图像的整体色调。
常见的色彩分布调整方法有直方图均衡化、曲线调整等。
直方图均衡化可以提高图像的对比度和亮度分布，使图像的整体效果更加均衡；曲线调整可以通过调整图像中不同灰度级的像素值，来改变图像的整体色调。
5. 着色和涂抹：着色和涂抹是一种通过手绘或者自动算法来改变图像颜色的方法。
它可以根据图像的内容和需求，精确地为图像中的物体或区域上色，从而达到色彩调整的效果。
简析色彩空间及色域
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YIQ颜色空间
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YIQ颜色空间
YIQ 颜色空间由 YUV 颜色空间导出，在 NTSC复合彩色视频标准中选用。 （“I”代表同相，“Q”代表正交，这是传递色度信息的调制方式。）R'G'B'和 YIQ 转换的基本方程式是： Y = 0.299R′ + 0.587G′ + 0.114B′ I = 0.596R′ – 0.275G′ – 0.321B′ = Vcos 33 °– Usin 33 ° = 0.736(R′ – Y) – 0.268(B′ – Y) Q = 0.212R′ – 0.523G′ + 0.311B′ = Vsin 33 ° Ucos 33 ° + = 0.478(R′ – Y) + 0.413(B′ – Y)
图1.2 4：4：4 Co-Sited 采样方式，采样点处在隔行图片的有交扫描行上
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YCBCR颜色空间
4：2：2 YCbCr格式
图 1.3 描述了 4：2：2 格式的 YCbCr 采样点的位置。每条扫描线上每两个 Y 采样 点，取一个 Cb，Cr 采样点值。每个分量的每一个采样点通常是 8 比特（消费类应用领 域）或是 10 比特（专业视频领域）。所以，一个采样点就需要 16 比特（专业应用领 域里 20 比特）。通常被安排成图 1.4 所示的格式。 要显示 4：2：2 的 YCbCr 数据，先要将它转换成 4：4：4 的 YCbCr 数据（使用插 值法生成丢失的 Cb 和 Cr 采样点）。
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YCBCR颜色空间
计算机系统的考虑 计算机系统中的 R„G‟B„数值范围为 0-255，使用以下的方程式可能会更加方便： Y709 Cb Cr R′ G′ B′ = 0.183R′ + 0.614G′ + 0.062B′ + 16 = –0.101R′ – 0.338G′ + 0.439B′ + 128 = 0.439R′ – 0.399G′ – 0.040B′ + 128 = 1.164(Y709 – 16) + 1.793(Cr – 128) = 1.164(Y709 – 16) – 0.534(Cr – 128) – 0.213(Cb – 128) = 1.164(Y709 – 16) + 2.115(Cb – 128)
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RGB
是一个通过与亮度有关的红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）的组合来表现色彩，RGB模型基于色彩的相加，当R、G、B三种色彩的亮度都达到最大值时，得到的结果是白色，图像经扫描时大多用这种色彩模型，并且，RGB色彩模型同时是用来描述从显示器的红色、绿色和蓝色磷光粉中发出的能量数值的指定技术。
RGB色彩模型是根据人眼锥体按收光线的方式构成一个模型的，眼睛的锥体上有红、绿、蓝的接收细胞，来响应光线不同色彩的波长，将信息收集后，综合起来，组成某一种色彩，则由人脑决定。
RGB 色彩非常适合于标准显示器的图形工作人员，因为RGB是一种可以增添的色彩模型，它能够准确的表示屏幕上色彩的组成。
Lab
Lab色彩模式可以说是最大范围的色彩模式，是一种与设备无关的色彩空间，无论使用何种设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建或
输出图像，这种模型都能生成一致的颜色，在Photoshop中进行RGB与CMYK模式的转换都要利用Lab模式作为中间过渡模式来进行，只是大家平时看不到它在工作。
Lab模式在任何时间、地点、设备都惟一性，因此在色彩管理中它是重要的表色体系。
Lab的色彩理论是建立在人对色彩感觉的基础上。
Lab色理论认为，在一个物体中，红色和绿色两种原色不能同时并存，**和蓝色两种原色也不能同时并存。
Lab色彩模型用三组数值表示色彩：
Lightness 亮度数值，从0到100。
a：红色和绿色两种原色之间的变化区域，数值从-120到+120
b：**到蓝色两种原色之间的变化区域，数值从-120到+120
YIQ
YIQ色彩空间通常被北美的电视系统所采用，属于NTSC（National Television Standards Committee）系统。
这里Y不是指**，而是指颜色的明视度（Luminance），即亮度（Brightness）。
其实Y就是图像的灰度值（Gray value），而I和Q则是指色调（Chrominance），即描述图像色彩及饱和度的属性。
在YIQ系统中，Y分量代表图像的亮度信息，I、Q两个分量则携带颜色信息，I 分量代表从橙色到青色的颜色变化，而Q分量则代表从紫色到黄绿色的颜色变化。
将彩色图像从RGB转换到YIQ色彩空间，可以把彩色图像中的亮度信息与色度信息分开，分别独立进行处理。
YUV
YUV色彩空间与YIQ色彩空间一样，都是使用于电视系统上，但不一样的是YUV色彩空间被欧洲电视系统所采用，属于PAL（Phase Alternation Line）系统，其基本特征是将亮度信号与色度信号分开表示。
其中Y与YIQ色彩系统的Y相同，表示颜色的明亮度（Luminance），且U和V也是指色调（Chrominance），表示色差，一般是蓝色和红色的相对值。
但是其表示方式却和I及Q不同.
YCrCb
YCrCb色彩空间是一种常见的色彩空间。
网络上比比皆是的JPEG图片采用的色彩空间正是该空间。
它由YUV色彩空间衍生而来。
其中，Y仍为亮度，而Cr和Cb则是将U和V做少量调整而得到的，Cr表示红色分量，Cb表示蓝色分量。
HSI
HSI色彩空间是从人的视觉系统出发，用色调（Hue）、色饱和度（Saturation或Chroma）和亮度（Intensity或Brightness）来描述色彩。
HSI色彩空间可以用一个T来描述，如图2.3。
用这种描述HSI色彩空间的圆锥模型相当复杂，但确能把色调、亮度和色饱和度的变化情形表现得很清楚圆锥空间模型。
HSV
(色相hue, 饱和度saturation, 亮度value), 也称HSB (B指brightness) 是艺术家们常用的，因为与加法减法混色的术语相比，使用色相，饱
和度等概念描述色彩更自然直观。
HSV 是RGB色彩空间的一种变形，它的内容与色彩尺度与其出处——RGB色彩空间有密切联系。
HSL
(色相hue, 饱和度saturation,明度lightness/luminance), 也称HLS 或 HSI (I指intensity) 与 HSV非常相似，仅用“明度”（lightness）替代了“亮度”（brightness）。
二者区别在于，一种纯色的brightness等于白色的brightness, 而纯色的lightness 等于中度灰的lightness。
CMYK
彩色印刷或彩色打印的纸张是不能发射光线的，因而印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸收特定的光波而反射其它光波的油墨或颜料。
油墨或颜料的三基色是青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow），简称为CMY。
青色对应蓝绿色；
品红对应紫红色。
理论上说，任何一种由颜料表现的色彩都可以用这三种基色按不同的比例混合而成，这种色彩表示方法称为CMY色彩空间表示法，K（黑）是为补充CMY油墨和颜料的一些颜色的不足和印刷工艺的需要而添加上的。