颜色测量中常用颜色模型的类型及特点

在颜色测量中，为了对颜色进行定量的描述，就会使用不同类型的颜色模型。颜色模型也叫颜色空间，是将颜色翻译成数字的一种表示方法。本文对颜色测量中常用颜色模型的类型及特定做了介绍，对颜色模型感兴趣的朋友不妨了解一下！

什么是颜色模型？

颜色模型又称颜色空间也称颜色系统，其本质是提供一种将颜色翻译成数字的方法。从应用角度，颜色模型大体上分成三类：工业颜色模型、色度学颜色模型、视觉模型。其中工业颜色模型主要用于彩色重现、复制印刷及电视传输等实际应用场合，包括RGB、CMY、YUV、YIQ和YCbCr等颜色模型；色度学颜色模型偏重于理论和计算方面，主要用于计算机彩色图像处理分析，包括XYZ、LAB、LUV等颜色模型；视觉颜色模型符合人们观察和解释颜色的心理，适用于对视觉心理要求而颜色分类精度不高的场合，包括HS*系列模型中的HIS、HSV、HSL和HSB等颜色模型。

不同的颜色模型都有一定的局限性，每一种模型都是为了解决特定问题，以帮助研究者获取最佳结果，所以在具体应用中选择一个合适的颜色模型尤为重要。

工业颜色模型RGB、CMY：

RGB颜色模型：RGB源于视觉三色说，即由红、绿、蓝3种单色，合成所有自然界中存在的颜色。RGB颜色空间位于笛卡尔坐标系统，以R、G、B三个参数为坐标，可得到一个单位立方体来描述的RGB颜色模型，该模型广泛于计算机图形、成像系统和彩色监视器和彩色摄像机。

CMY颜色模型：CMY是以红、绿、蓝的补色一青、品红、黄为原色构成的颜色模型。CMY模型是现代印刷和打印技术必用的颜色模式，也是所有工业生产中彩色印刷处理与复制的基础，因此CMY模型广泛应用于在印刷行业。

色度学颜色模型CIEL*a*b*和CIEL*u*v*：

CIEL*a*b*和CIEL*u*v*是国际照明委员会（CIE）于1976年推荐的均匀颜色模型，由于CIE1976 L*a*b*色空间充分符合人眼在红绿方向上的视觉色差尺度均小于黄、蓝方向的主观特征，因此CIE1976 L*a*b*颜色空间是目前所有颜色模型中涵盖颜色范围最广的模式。在实践中CIE L*a*b*常用于计算物体表面色的色差，例如纺织品、油漆、塑料等，而CIEL*u*v*则常用于计算自发光色的色差，例如照明和电视等。

L*a*b颜色模型用L*、a*、b*三个互相垂直的坐标轴来表示一个色彩空间，L*代表明度，黑在底端，白在顶端；a*轴与b*轴表示颜色对立维，a*轴的正方向代表红色的变化，负方向代表绿色的变化；b*轴正方向代表黄色的变化，负方向代表蓝色的变化。该颜色空间中任意两点之间的欧氏距离（即色差△E*），色差△E*和明度指数差△L*、色品指数差△a*、△b*的关系是：△E*ab=[（△L*）2+（△a*）2+（△b*）2]1/2。

视觉颜色模型HSI、HSV：

HS*系列颜色模型用色相（Hue）、色饱和度（Saturation）和一定量的明度或亮度（Intensity、Value、Lingtness、Brightness）来表示颜色。其中色相指物体传导或反射的波长：饱和度，又称色度，指颜色的强度或纯度；亮度（明度）指颜色的相对明暗度，是描述颜色感觉的关键参数。HS*系列颜色模型属于一般意义上的孟塞尔颜色模型，符合人们观察和解释颜色的心理，是人心理上能感知的比较直观的模型，因此比较适合对速度和视觉心理有要求而颜色分类精度不高的场合。HS*系列颜色模型中HSV六棱锥立体模型，它的三维表示是从RGB立方体演变过来的。