谈颜色空间<三> |
| 作者:凤·兮 来源:PSCN 更新:2005-4-20 7:25:47 错误报告 我要投稿 |
【七】现在总结色相轮转的规律了,颜色以 HSV 颜色空间的属性值变化,保持饱和度与“亮值”恒定,色相发生轮转。我们要观察的是在 HSV 空间颜色属性上述变化中,对应 RGB 颜色空间的属性,即三个基色通道色阶值的变化规律,也就是两个颜色空间颜色属性的映射规律。
假定颜色初始状态下三个基色通道色阶值分为大、中、小,重要的是色阶值最大的基色通道的色阶最大值,以及色阶值最小的基色通道的色阶最小值,而初始状态下哪个通道色阶值取最大,哪个通道色阶值取最小并不太重要。
色相轮转以 60°为一个状态阶段,在同一个阶段中基色通道的色阶值变化趋势不变,而过渡到下一阶段则变化趋势发生改变,状态阶段的交界是色相 0°、 60°、 120°、 180°、 240°和 300°的色相点,在这几个色相值关键点,基色通道色阶值的变化趋势发生转折。
在色相轮转的一个阶段中,三基色通道色阶值有一个保持最大值不变、一个保持最小值不变,只有色阶值居中的那个通道的色阶值随色相轮转增大或减小,直到色相值轮转到下一个关键点,居中变化的基色通道的色阶值达到最大值或最小值,这时通道色阶值的变换趋势转折,色阶值变到此最大或最小值的通道把变化交给原来取此值的那个通道,原来色阶值在这个值的基色通道的色阶值开始向另一方向变化,基色通道色阶值的变化进入下一阶段,而到达此色阶值的那个基色通道的色阶值保持此最大或最小值不变。
基色通道变化趋势的转折点也就是色相轮转的色相关键点,关键点对应的颜色是纯色,而纯色对应三个基色通道的色阶值有两个相等,同为最大或最小值,而另一通道取另一个色阶值。
色相轮转一周,基色通道的接力变化完成一个循环。
从“色相”概念的定义看,这些有意思的现象是很自然的。“色相”是用 RGB 基色通道色阶值定义的,色相的概念本来就是这么定义的。六个阶段状态的轮转,就是“色相”属性定义的分段函数。
【八】前面“自占便宜”的话是早先的一句“凤氏名言”,而关于 PhotoShop 中色相变化与 RGB 颜色属性的关系,只要记住这一句:
色相轮转是 RGB 颜色的接力赛跑。
这是基色通道的变化接力,色阶值变化的通道当色阶值变到最大或最小值时,就把变化的接力棒交给色阶值“等在那里的通道”,自己的色阶值保持这个最大或最小值。色相轮转的任何状态下,只有一个基色通道的色阶值在变化,而色相关键点就是接力站。如果在色相轮转的同时监视动态直方图,更可以清楚的看到 RGB 色阶轮番交替的顺次变化。
RGB 颜色色阶值中有一个中间值,中间值是哪个,是变大还是变小,组合起来也是六种可能,每种发生在色相 60°单位变化的一个阶段。我们打算与“六”打六次交道,数着,这是第四个。 下面看色相轮转的几个特殊位置。色相转动 120°,三个基色通道的取值步进轮换;

色相转动 240°,三个基色通道的色阶值再次步进轮换;

色相转动 180°,原颜色的三个基色通道中,色阶值原为最大和最小者色阶值交换,原色阶值居中的仍然居中,但数值关系怎么变化呢,自己考虑也试验看看。

【九】开宗明义的主旨还没有忘吧,我们要探索的是 HS* 与 RGB 颜色空间的关系。一系列试验中我们观察的是 RGB 颜色的色阶值变化,但是并没有把它们的变化放到 RGB 颜色空间中来寻找进一步规律。这正是下面要做的事。
我们关心的不仅是现象、不仅是 PhotoShop“色相/饱和度”命令中的“色相”变量调整,以及与 RGB 颜色空间属性变量——基色通道色阶值的对应规律。这些都是具体的、枝节的东西。我们真正想得到的,是关于颜色空间的基本规律,即两个颜色空间的属性变量映射关系,也就是从最基础的层次将 RGB 和 HS* 颜色空间联系起来,找到它们基本变量之间的映射关系。
因此下面我们要从完全抽象的角度来看两个颜色空间,涉及的多是立体几何了。RGB 颜色空间是一个以 R、G、B 被变量的直角坐标,三个坐标轴对应 0-255 所保卫的立方体就是 RGB 颜色空间的全部范围。将前面试验中基色通道色阶值的变化规律抽象到 RGB 颜色空间,就得到 HS* 空间的色相属性轮转过程中,RGB 空间属性值在 RGB 空间的运动轨迹。下图所示,三通道色阶值的轨迹沿一个立方体的几条边运动,这个立方体位于整个 RGB 空间立方体(色立体)内部,它的主对角线“骑”在色立体的主对角线上,内部立方体的边长正好就是前面试验颜色 RGB 三值中最大与最小的差。

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