颜色空间变换
颜色空间转换在视频采集显示系统中的应用
解空 ｌ 缓和 ｌ ｌ色彩 Ｉ ｌ空 Ｉ ｌ视频 ｌ数槲
区域 均 可 以通 过 寄 存 器 的 设 置 来 调 整 。 这 些 片 内 寄 存 器 是 通 过 标 准 的 Ｆ 总线 与 外 部 接 口的 。Ｆ 总 线 通 过 串行 数 据 线 （ Ｄ Ｃ Ｃ Ｓ Ａ）
彭春 萍 （ 华中光电技术研究所武汉光电国家实验 室， 湖北 武汉 ４ ０７ ） ３０ ４
摘 要
详 细 介 绍 了一种 视 频 采 集 显 示 系统 ， 对视 频 处 理 常 用 的视 频 解 码 芯 片输 出 的 Ｙ Ｃｒ ２ ２的 视 频 格 式 ， Ｆ ＧＡ 实 针 Ｃｂ ４： ： 用 Ｐ 现 串并转 换 ， 色 空 间转 换 ， 隔行 处理 等算 法 ， 颜 去 最后 通 过视 频 编码 器 Ａ Ｖ １ ３实现 了 Ｒ Ｄ ７２ ＧＢ 图像 的 输 出。
在视 频 图像 显 示 、 理 时 ， 用 的 颜 色 空 间 主要 有 Ｙ ｂ ｒ 处 采 Ｃ Ｃ、
２ 视 频 采 集 和存 储
Ｒ ＧＢ两 种 。Ｙ Ｃｒ 颜 色 的亮 度 信 号与 色 度 信 号 分 离 ， 于实 Ｃｂ 将 易 现压 缩 ， 便传 输 和处 理 ， 泛 应 用 于广 播 电视 系 统 以 及 计 算 机 方 广
ｅｃ ｕ ｉ Ｐ ｔ ｓ ｇ Ｆ ＧＡ．ａ ｔ ｈ ＤＶ １ ３ ｖｄ ｏ Ｄ Ａ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｈｐ ｉ ｕ ｅ ｏ ｄ ｓ ｌ ｈ ＧＢ ｐｃ ｕ ｅ ｎ Ｌ ｓ ｌ ｔ ｅ Ａ ７ ２ ｉｅ ／ ｏ ｖ ｒ ｉｎ ｃ ｉ ｓ ｓ ｄ ｔ ｉｐａ ｔ ｅ Ｒ ｉ ｒ ． ｙ ｙ ｔ Ｋ ｙ ｒｓＹ Ｃｒ ｏｏ ｐ ｃ ｏ ｖ ｒｉｎ Ｒ ｅ ｗｏ ｄ ：Ｃｂ ． ｌｒｓ ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ， ＧＢ，Ｐ ｃ ｏ Ｆ ＧＡ
luv与xyz转换公式
luv与xyz转换公式Luv和XYZ是两种颜色空间，它们用于描述和表示颜色。
Luv是一种基于人类视觉感知的颜色空间，而XYZ则是一种基于物理光谱的颜色空间。
它们之间的转换可以通过一定的数学公式来实现。
首先，我们需要知道Luv颜色空间中的L、u和v分量分别代表亮度（Luminance）和色度（Chrominance）信息，而XYZ颜色空间中的X、Y和Z分量则代表了色信号的三个基本分量。
接下来，我们来看一下Luv到XYZ的转换公式：1. 首先，我们需要将Luv空间中的L、u和v分量转换为CIE 1976 (u', v') 色度图中的(u', v')分量。
这一步需要使用Luv到CIE 1976 (u', v') 转换公式。
2. 然后，利用CIE 1976 (u', v') 转换到XYZ的公式将(u', v')分量转换为XYZ分量。
具体的公式比较复杂，这里给出一个简化的表达式：X = (9u') / (6u' 16v' + 12)。
Y = (4v') / (6u' 16v' + 12)。
Z = 1 u' v'。
其中，u'和v'是Luv空间中的色度坐标，然后通过上述公式计算得到XYZ空间中的X、Y和Z分量。
需要注意的是，这里提到的公式是一个简化的表达式，实际的转换过程可能会涉及到更复杂的数学运算和常数。
另外，由于Luv 和XYZ颜色空间的特性不同，转换过程中可能会存在一定的信息丢失或近似误差。
总的来说，Luv到XYZ的转换涉及到了颜色空间的数学表示和人类视觉感知的关系，需要进行一定的数学计算和理论推导。
希望这个简要的解释能够帮助你理解Luv和XYZ颜色空间之间的转换关系。
简析色彩管理中的颜色转换方式
值相对于纸白被转换成新的颜色 值。 此种颜色转换方法适用于复 制阶调分布正常的原稿，不适用 于一般的专色及商业图形。
四、饱和度优先法
间数据（ 如 Ｈ Ｖ Ｃ ） →色域匹配处 理（ Ｈ ＇ Ｖ ＇ Ｃ ＇ ） →混色系色彩空间 的逆变换（如 Ｃ Ｉ Ｅ Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ ） →与设
饱和度优先法是在饱和度 能 够 再 现 的 范 围 内 ，尽 量 保 持 饱 和 度 不 变 ，而 不 能 再 现 饱 和 度的颜色，将用目标色域边缘 上 的 饱 和 度 来 代 替 。饱 和 度 优 先法是源于商业版画再现而提 出 的 颜 色 转 换 方 式 ，其 颜 色 复 制 精 确 ，且 具 有 很 高 的 色 彩 饱
一、绝对色度的匹配
的色调值均匀地恰好投影到输出 色空间，使得到的白点和标准观 察者（光源 Ｄ５０、视场 ２０）的白点
在颜色由源色空间转换为目
ｂ＊ 黄 目标色域 源色域 红
相适应。
ｂ＊ 黄 目标色域 源色域 红 ａ＊
绿 －ａ＊
ａ＊ － ａ ＊
绿
青 蓝 －ｂ＊
品红
青 蓝 －ｂ＊
品红
图 １ 色域裁剪
图 ２ 色域压缩
图 ３ 绝对色度匹配的颜色映射
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数 字 化 技 术
20 06 .11 丝网印刷
亮度轴 Ｌ
投影到色域的边 缘，其它的所有颜 色均匀压缩在色域 内，即保持色相角
饱和度
刷原稿的复制。
色相
五、色相匹配法
不变，但造成饱和 度的降低。 ２． 阶调压缩时 两色空间的最大亮 度相互重叠，其它 亮度动态调节，即 进行均匀压缩。 前面几种颜色转换方法的共 同 特 征 是 通 过 几 何 学 对 Ｃ Ｉ Ｅ Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ 混色系的色彩空间进 行颜色转换，其结果往往导致颜 色色相的偏离，尤其对高彩度的 颜色影响更大。而色相匹配法是 在显色表色空间上进行色彩空间 转换的。它在视知觉上能保持色 相不变，是重视色知觉的色域匹 配方法，也是极具发展潜力的颜 色转换方法之一。 此种颜色转换的基本过程 为：混 色 系 色 彩 空 间 数 据（ 如 Ｃ Ｉ Ｅ Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ ） →显色系的色彩空
几种颜色模型的转换公式
几种颜色模型的转换公式颜色模型用于描述和表示颜色的方法，其中最常见的包括RGB、CMYK 和HSV等模型。
在实际应用中，经常需要在不同颜色模型之间进行转换。
下面将详细介绍RGB到CMYK、RGB到HSV以及CMYK到RGB的转换公式。
一、RGB到CMYK的转换公式：RGB模型是由红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）的光强度组成，而CMYK模型是由青色（C）、品红色（M）、黄色（Y）和黑色（K）的浓度表示的。
下面是RGB到CMYK的转换公式：1.将RGB值除以255，得到RGB的标准化值2.通过以下公式计算出CMY的值：C=1-RM=1-GY=1-B3.通过以下公式计算出K的值：K = min(C, M, Y)4.将CMY的值减去K，得到CMYK的值：C=(C-K)/(1-K)M=(M-K)/(1-K)Y=(Y-K)/(1-K)K=K二、RGB到HSV的转换公式：HSV模型是由色调（H）、饱和度（S）和明度（V）的数值表示的。
下面是RGB到HSV的转换公式：1.将RGB值除以255，得到RGB的标准化值2.通过以下公式计算出V的值：V = max(R, G, B)3.通过以下公式计算出S的值：if V == 0:S=0else:S = (V - min(R, G, B)) / V4.通过以下公式计算出H的值：if V == R:H = (G - B) / (max(R, G, B) - min(R, G, B))elif V == G:H = 2 + (B - R) / (max(R, G, B) - min(R, G, B))else:H = 4 + (R - G) / (max(R, G, B) - min(R, G, B))H=H*60if H < 0:H=H+360三、CMYK到RGB的转换公式：CMYK模型中的C、M、Y和K表示颜色的浓度，而RGB模型表示颜色的光强度。
下面是CMYK到RGB的转换公式：1.通过以下公式计算出R的值：R=255*(1-C)*(1-K)2.通过以下公式计算出G的值：G=255*(1-M)*(1-K)3.通过以下公式计算出B的值：B=255*(1-Y)*(1-K)以上就是RGB到CMYK、RGB到HSV以及CMYK到RGB的转换公式。
色彩空间介绍及从RGB到LUV的转换
UV色彩空间介绍及从RGB到LUV的转换收藏CIE 1931 XYZ 色彩空间（也叫做CIE 1931 色彩空间）是其中一个最先采用数学方式来定义的色彩空间，它由国际照明委员会（CIE）于1931年创立。
人类眼睛有对于短（S）、中（M）和长（L）波长光的感受器（叫做视锥细胞），所以原则上只要三个参数便能描述颜色感觉了。
在三色加色法模型中，如果某一种颜色和另一种混合了不同份量的三种原色的颜色，均使人类看上去是相同的话，我们把这三种原色的份量称作该颜色的三色刺激值。
CIE 1931色彩空间通常会给出颜色的三色刺激值，并以X、Y和Z来表示。
因为人类眼睛有响应不同波长范围的三种类型的颜色传感器，所有可视颜色的完整绘图是三维的。
但是颜色的概念可以分为两部分：明度和色度。
例如，白色是明亮的颜色，而灰色被认为是不太亮的白色。
换句话说，白色和灰色的色度是一样的，而明度不同。
CIE xyY空间是由XYZ值导出的空间，Y 是颜色的明度或亮度。
x和y是CIE xy色度坐标，它们是所有三个三色刺激值X、Y 和Z 的函数所规范化的三个值中的两个：反变换：（Y是亮度，x和y是色度坐标，已知）在这里，x和y是色度坐标，CIE 1931色度图如下：----------------------------------------------------------------------------------LUV色彩空间全称CIE 1976(L*,u*,v*)（也作CIELUV）色彩空间，L*表示物体亮度，u*和v*是色度。
于1976年由国际照明委员会(International Commission on Illumination)提出，由CIE XYZ空间经简单变换得到，具视觉统一性。
类似的色彩空间有CIELAB。
对于一般的图像，u*和v*的取值范围为-100到+100，亮度为0到100。
-----------------------------------------------------------------------------------转换：RGB to LUV1，RGB to CIE XYZ:2，CIE XYZ to CIE LUV:在这里u'和v'是色度坐标。
bgr2hls公式
bgr2hls公式BGR2HLS公式是一种将颜色空间从BGR（蓝绿红）转换为HLS（色调饱和度亮度）的数学公式。
在计算机视觉和图像处理领域中，颜色空间转换是一项重要的技术，可以用于图像增强、目标检测、图像分割等应用中。
我们需要了解BGR和HLS是什么。
BGR是一种常见的颜色表示方式，其中B代表蓝色、G代表绿色、R代表红色。
BGR颜色空间在计算机中广泛使用，尤其在图像处理和计算机视觉领域。
HLS是另一种常见的颜色表示方式，其中H代表色调、L代表亮度、S代表饱和度。
HLS颜色空间常用于颜色选择、调整和分析等应用中。
BGR2HLS公式可以将BGR颜色空间中的颜色转换为HLS颜色空间中的颜色。
这个转换公式是基于颜色的感知和人类视觉系统的特性设计的。
具体而言，BGR2HLS公式的计算过程如下：1. 首先，将BGR颜色空间中的RGB值转换为范围在[0,1]之间的浮点数。
这可以通过将每个像素值除以255来实现。
2. 接下来，根据公式将BGR颜色空间中的RGB值转换为HSV颜色空间中的HSV值。
具体而言，需要使用以下公式计算H、L和S值：H = 0（如果R = G = B）H = 60 * (G - B) / (max - min) + 60（如果R = max）H = 60 * (B - R) / (max - min) + 180（如果G = max）H = 60 * (R - G) / (max - min) + 300（如果B = max）L = (max + min) / 2S = (max - min) / (1 - |2L - 1|)（如果L < 0.5）S = (max - min) / (2 - max - min)（如果L >= 0.5）其中max和min分别表示RGB值中的最大值和最小值。
3. 最后，将HSV值中的H、L和S分别转换为HLS值。
具体而言，需要使用以下公式计算H、L和S值：H = HL = LS = S * L / ((L < 0.5) ? L : (1 - L))通过这个转换公式，我们可以将BGR颜色空间中的颜色转换为HLS 颜色空间中的颜色。
RGB与YCbCr颜色空间的转换
RGB与YCbCr颜⾊空间的转换YCbCr是YUV经过缩放和偏移的翻版，可以看做YUV的⼦集。
主要⽤于优化彩⾊视频信号的传输，使其向后相容⽼式⿊⽩电视。
与RGB视频信号传输相⽐，它最⼤的优点在于只需占⽤极少的频宽（RGB要求三个独⽴的视频信号同时传输）。
Y：明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值。
“亮度”是透过RGB输⼊信号来建⽴的，⽅法是将RGB信号的特定部分叠加到⼀起。
U&V：⾊度（Chrominance或Chroma），作⽤是描述影像⾊彩及饱和度，⽤于指定像素的颜⾊。
“⾊度”则定义了颜⾊的两个⽅⾯─⾊调与饱和度，分别⽤Cr和CB来表⽰。
Cb：反映的是RGB输⼊信号蓝⾊部分与RGB信号亮度值之间的差异。
Cr：反映了RGB输⼊信号红⾊部分与RGB信号亮度值之间的差异。
在以下两个公式中RGB和YCbCr各分量的值的范围均为0-255。
RGB转换为YCbCr这个公式来⾃：Genesis Microchip. gm6010/gm6015 Programming Guide[M]. California US: Genesis Microchip Company, 2002:85-90|Y | |16 | |65.738 129.057 25.06 | |R||Cb | = |128| + (1/256) * |-37.945 -74.494 112.43| *|G||Cr | |128| |112.439 -94.154 -18.28| |B|即：Y = 0.257*R+0.564*G+0.098*B+16Cb = -0.148*R-0.291*G+0.439*B+128Cr = 0.439*R-0.368*G-0.071*B+128YCbCr转换为RGB这个公式来⾃：Genesis Microchip. gm6015 Preliminary Data Sheet[M]. California US: Genesis Microchip Company, 2001:33-34|R| |298.082 0 408.58 | |Y -16 ||G| = (1/256) * |298.082 -100.291 -208.12 | * |Cb-128 ||B| |298.082 516.411 0 | |Cr -128 |即：R = 1.164*(Y-16)+1.596*(Cr-128)G = 1.164*(Y-16)-0.392*(Cb-128)-0.813*(Cr-128)B = 1.164*(Y-16)+2.017*(Cb-128)。
颜色空间变换及其在印刷中的应用
得到 Ⅳ 个像素点 对应 的黄 、品红 、青 、黑值 ，建立训练样本 集 ，应 用人 工神 经 网络建 立 Ｌ ＡＢ— Ｃ ＭＹＫ颜 色空
问的映射 关 系。
关键 词 ：颜 色空间 变换 ；印刷复制 ；神 经 网络 中图分类号： Ｐ ９ Ｔ３１ 文献标识码： Ａ 文章编号：１７ — ８ ３２ ０ ）６０ ０ － ３ ６ ３９ ３ （０ ７０ －０ ８ ０
一
３个颜 色分量 中都包 含一定 波长光 源 的亮度 信息 ，光
源亮度 的变化 同时影 响三基 色分量 。因此 ，它不适 宜 应用 于 图像转 换 ： ２） Ｉ Ｃ ＥＸＹ Ｚ与 Ｃ ＥＬ Ｉ ＡＢ颜色空间 ：国际色彩联盟 （ 简称 Ｉ Ｃ） Ｃ 选择 Ｃ ＥＬ Ｂ和 ＣＥＸＹ Ｉ Ａ Ｉ Ｚ作为色彩管理的 设 备无关颜 色空 间。 由于系统具有 较大色域 范围 ，任
Ａｂｓｒ ｃ ：Ａ ｏ ｅ ｔａ ｔ ｎ ｖｌ ＬＡＢ－ －ＣＭ ＹＫ ｏ ｏ ｐ ｃ ａ ｓｏ ｍａｉｎ ａ ｐ ｏ ｃ ａ ｅ ｎＡＮＮ ｏ ｎｎ ｎ ｄ ｓｒ ｐ ｌ ａ ｏ ｃ ｌｒｓ ａ ｅｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｐ ｒ ａ ｈｂ ｓ ｄｏ ｒ ｏ ｆ ｒｐ ｔ ｇｉ ｕ ｔｙ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｉ ｎ ｃｉ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ＲＧＢｖ ｌ ｅ ｆ ｉ ｅｓ ｎ ｈ ｉ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ． ａｕ ｓｏ Ｎｐ ｘ ｌ ａ ｄｔｅｒＣＭ ＹＫ ｖ ｌｅ ｒ ｘｒｃｅ ｒ ｍ ｔ ｅｏ ｇｎ ｉ ｇ ｏｆｒ ｔ ｅｄ ｔ ａ ｅｆ ｒ ａｕ ｓａｅｅ ｔａ ｔｄｆｏ ｈ ｒ ｉ ａ ｍａ ｅｔ ｏｍ ｈ ｉ ｌ ａａｂ ｓ ｏ ＡＮＮ ｔａｎｎ 。 ｅｍａ ｐ ｎ ｅａ ｏ ｅｗｅ ｎＣＭ ＹＫ ａｕ ｄ ＬＡＢ ｏ ｏ ｐ ｃ ａ ｅｏ ｔ ｉｅ ｉｅ ｔｙ ｗｈ ｃ ａ ｅａ ｐ ｉｄｆ ｒ ｒｉ ｉｇ Ｔｈ ｐ ｉ ｇｒｌｔ ｎｂ ｔ ｅ ｉ ｖ ｌｅａ ｎ ｃ ｌｒｓ ａ ｅＣ ｂ ｂ ａｎ ｄｄｒ ｃｌ ， ｉｈ Ｃ ｂ ｐ ｌｅ ｎ ｎ ｏ
颜色计算xyz
颜色计算xyzXYZ颜色空间是一种描述人眼可以感知到的色彩的数学模型，其属于加法颜色模型，通过对光强度进行数学运算来得到不同的颜色。
XYZ颜色空间是基于CIE（国际照明委员会）建立的CIE1931标准观察者模型。
XYZ颜色空间的三个分量分别代表了颜色的亮度（Y）和色度（X和Z）。
X表示红色和绿色之间的差异，Y表示亮度，Z表示蓝色和黄色之间的差异。
通过这三个分量的组合，可以表示出人眼所能感知到的几乎所有的颜色。
XYZ颜色空间与RGB和CMYK颜色空间之间存在一定的关联。
RGB颜色空间是基于发光体的颜色模型，而CMYK颜色空间是基于吸收体的颜色模型。
XYZ颜色空间则是一个理论上完备的颜色空间，在实际应用中，可以通过对RGB或CMYK颜色值进行线性变换来转换为XYZ颜色空间。
XYZ颜色空间的数学计算较为复杂，其中的转换公式如下：X = (0.4124564 * R + 0.3575761 * G + 0.1804375 * B)Y = (0.2126729 * R + 0.7151522 * G + 0.0721750 * B)Z = (0.0193339 * R + 0.1191920 * G + 0.9503041 * B)其中，R、G、B分别代表RGB颜色空间中的红、绿、蓝分量。
通过将RGB颜色空间中的颜色转换为XYZ颜色空间的颜色，可以更准确地描述颜色的亮度和色度。
XYZ颜色空间常用于计算机图形学、颜色管理系统、色彩测量仪器等领域。
在计算机图形学中，我们常常需要对颜色进行精确的计算和处理，XYZ颜色空间能够提供更加准确的计算结果。
在颜色管理系统中，XYZ颜色空间可以作为不同颜色空间之间的转换标准。
在色彩测量仪器中，可以通过测量光源经过样品之后的XYZ分量来确定样品的颜色。
总结起来，XYZ颜色空间是一种描述人眼可以感知到的颜色的数学模型。
它通过亮度（Y）和色度（X和Z）来定义颜色，与RGB和CMYK颜色空间存在一定的相关性。
色空间转换常用方法介绍
• 应用于色空间转换的主要是BP神经网络。 • BP神经网络：一种前馈型网络。网络通过本身的自学习机制，选择 数据训练网络，并通过训练后输出值的误差反向传播来调整节点间的 权值，边训练边反馈直到最后的误差值达到限定范围，则训练停止， 通过这种方法建立起输入值与输出值之间的网络模型。
设备驱动值与色度值的关系可以描述为多项式关系：F=AM，其中
X Y Z
F=
a1 a2 …..am A= b1 b2 ..…bm c1 c2 …..cm
为系数矩阵，M由设备值的不同组合项构成。
以M项数=6为例，M=[R G B RG RB GB]’,那么F=AM可表示成：
颜色空间转换常用方法
刘攀 132342091
根据前面所学的知识，已经知道色 彩管理是保证颜色在不同设备之间准确 传输的一种技术。
ICC色彩管理技术的实现主要由三个
过程实现：设备校准、特征描述、颜色 转换。
这里主要介绍颜色转换，即颜色空
间转换部分。
在ICC色彩管理管理中，颜色空间转换指利用特征文件提供的设备值
• 具体训练过程为： • （1） 正向传播阶段。输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息， 并传递给中间层各神经元；中间层是内部信息处理层，负责信息变换， 由最后一个隐层把处理过的信息传递到输出层；由输出层向外界输出 信息处理结果，正向传播的过程结束。 • （2）反向传播阶段。网络的输出与期望输出不符或误差相差太大时， 误差通过输出层，按照误差梯度下降算法修正各层权值，并依次向隐 层、输入层逐层反传，直到网络的输出值与期望值之间的误差减小到 可以接受的程度，或者预先设定的学习次数为止。
三维插值法可以分成：三维线性插值(八点六面体)，三棱柱插值(六点五 面体)，金字塔插值(五点五面体)和四面体(四点四面体)插值,这也是根据 切割立方体的不同方式来划分的,如图（3）。