1、Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n人類接收到的物體顏色由其反射光決定n白光由從紫到紅連續的色譜所組成n彩色光譜可分為六個寬的區域：紫、藍、綠、黃、橙色、紅色n光譜中顏色不是突變，而是連續平滑變化Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n反射光在所有可見光波長范圍內平衡，則對觀察者呈現白色n物體對有限的可見光譜范圍反射，則物體呈現某種顏色Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n灰度僅提供度量亮度的標量，其范圍從黑到灰，最后到白n彩色可見光：400700nmn描述彩色光

2、源通常用3個量n輻射量(Radiance)：從光源流出能量的總量，單位為瓦特（W）n光通量(Luminance) ：給出觀察者從光源感受到的能量，單位為流明（lm）n亮度(Brightness)：光感受的主觀描述子，包含了無色的強度概念，是描述彩色感覺的關鍵參數Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n 人眼的錐狀細胞負責彩色視覺，人眼的600700萬個錐狀細胞n65%對紅光敏感：n33%對綠光敏感n2%對藍光敏感（藍錐狀體最敏感）n這就是我們熟悉的色光三原色中文版P251圖6.3為人眼對紅、綠、藍光吸收的平均實驗曲線Chapter 6Color Ima

3、ge Processing6.1 彩色基礎 n人眼對紅、綠、藍光吸收的平均實驗曲線Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n由于人眼的吸收特性，看到的顏色是由三原色的各種組合nCIE（國際照明委員會）規定如下三種波長為基色（primary colors）：藍：435.8nm，綠：546.1nm，紅：700nmnCIE標準與實驗數據近似一致Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n沒有單一波長的顏色可被稱為紅、綠、藍n為標準化而定的特定波長的三基色并不能產生所有的譜色n認為三基色以各種強度比混合在一起時可以產生所有可

4、見彩色是錯誤的n用固定波長的三基色不能產生所有可見顏色，除非波長允許變化Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n區分顏色的特征n亮度：光在沒有顏色時候的強度n色調：代表觀察者感知到的主要顏色，是與波長有關的屬性n飽和度：色調中的白光含量，即相對純度n粉紅色（紅和白），淡紫色（紫和白）是欠飽和的，飽和度與所加白光的量成反比Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n色調和飽和度合稱色度n一種顏色可由其色度和亮度表示n用于形成任一顏色的紅、綠、藍的量稱為三色值，并分別用X、Y、Z表示n一種顏色由其三色值系數表述為ZYX

5、XxZYXYyZYXZz1zyx由以上公式可得Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 nCIE色度圖n該圖以紅，綠函數表示顏色組成nz=1-(x+y)如圖6.5所示，標記為綠的點有62%的綠和25%的紅成分，則藍成份約為13% Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n邊界上的顏色為純色n色度圖邊界上的任何點都是全飽和的n內部表示混和色n等能量點對應相同的三原色百分率，代表白光的CIE標準，等能量點的飽和度為0 Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n連接任意兩點的直線段，

6、定義了的由這兩類顏色相加可得到的所有不同顏色n從等能量點到邊界上任一點的連線，可定義特定譜色的所有色調。n圖中任何三點連成一三角形，內部所有顏色均可用三個頂點色來混合形成n用三個固定的原色不能得到所有顏色 Chapter 6Color Image Processing6.1 彩色基礎 n三角形是RGB監視器產生的顏色范圍（彩色全域）n不規則區域是彩色打印機的彩色全域n打印機的彩色全域邊界不規則，因為顏色打印比顏色顯示難控制Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型6.2 彩色模型n彩色模型是一個坐標系統，在這個系統內，每一顏色用一個點表示 n數字圖像處理中最

7、通用面向硬件的模型是RGB模型，用于彩色監視器和彩色視頻攝像機等Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型6.2.1 RGB彩色模型n每種顏色表現為其紅、綠、藍原始光譜分量n基于笛卡爾座標系統n顏色子空間為立方體Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型6.2.1 RGB彩色模型n假設所有顏色都歸一化n彩色圖像由三個分量圖像組成，每一分量圖像對應一個原色n像素深度：用于表示每一像素的比特數n如果每一分量用8比特表示，每個彩色像素深度為24bitsChapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型

8、6.2.1 RGB彩色模型n24-bit RGB彩色圖像是全彩色圖像n24-bit RGB彩色圖像的所有顏色數為(28)3=16,777,216RGB 24-bit 彩色立方體（實心）Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型n彩色圖像的獲取與圖6.9(a)相反（127，G，B）n例6.1 產生隱藏面和RGB彩色立方體的橫截面這里是灰度級Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型n實際所用顏色多限制在256（顏色太多很多用不著）n216種各種系統通用顏色（穩定顏色）(6)3=216n穩定顏色由3個RGB值組成，每個的值只能是如下表所示Chapter 6Color Image Processing6.2 彩色模型n216