Цветовая модель hsv

Цветовая модель HSV (Hue, Saturation, Value – цветовой тон, насыщенность, мера яркости) – модель, ориентированная на человека и обеспечивающая возможность явного задания требуемого оттенка цвета. Среди прочих используемых в настоящее время моделей, эта модель отражает физические свойства цвета и наиболее точно соответствует способу восприятия цвета человеческим глазом. Оттенок цвета (H) ассоциируется в человеческом сознании с обусловленностью окраски предмета определенным типом пигмента, краски, красителя. Составляющая Н – это длина световой волны, отраженной или прошедшей через объект. Данная составляющая является объективной и отражает физическую сущность цвета. Насыщенность (S) характеризует степень, силу, уровень выражения оттенка цвета. Этот атрибут в человеческом сознании связан с количеством (концентрацией) пигмента, краски, красителя. Насыщенность позволяет оценить, насколько "глубоким" и «чистым» является данный цвет, то есть как он отличается от ахроматического. Она определяет соотношение серого цвета и выбранного оттенка и выражается в долях от 0 (серый) до 1 (полностью насыщенный). Мера яркости (V) характеризует относительную освещенность или затемнённость цвета (интенсивность цвета), поэтому она измеряется в диапазоне от 0 (черный) до 1 (белый). При увеличении яркости цвет становится более светлым (белым). СоставляющаяV является нелинейной, что близко соответствует восприятию человеком светлых и темных цветов. Две последние составляющие являются субъективно определяемыми, так как отражают психологические особенности восприятия цвета.

Подпространство, определяемое данной моделью, соответствует проекции цветового пространства на главную диагональ RGB-куба в направлении от белого к черному и являет собой перевернутый шестигранный конус (рис. 3.1.5). По вертикальной оси конуса задается V – мера яркости. Значению V = 0 соответствует вершина конуса, значению V = 1 – основание конуса; цвета при этом наиболее интенсивны. Цветовой тон H задается углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси. В частности, 0° – чистый красный цвет (Red), 60° – желтый (Yellow), 120° – зеленый (Green), 180° – голубой (Cyan), 240° – синий (Blue), 300° – пурпурный (Magenta), то есть дополнительные цвета расположены друг против друга (отличаются на 180°). Насыщенность S определяет, насколько близок цвет к «чистому» пигменту и меняется от 0 на вертикальной оси V до 1 на боковых гранях шестигранного конуса. Точка V = 0, в которой находится вершина конуса, соответствует черному цвету. Значение S при этом может быть любым в диапазоне 0–1. Точка с координатами V = 1, S = 0 – центр основания конуса соответствует белому цвету. Промежуточные значения координаты V при S = 0, то есть на оси конуса, соответствуют серым цветам. Если S = 0, то значение оттенка H считается неопределенным.

@Рис. 3.1.5. Цветовая модель HSV

Цветовая модель HSVможет быть получена из моделиRGBследующим образом:

Данное преобразование является нелинейным, что затрудняет его практическое использование. Аппроксимация преобразования линейными зависимостями существенно упрощает алгоритм перевода из RGBвHSVи обеспечивает высокую вычислительную эффективность. Цветовая модельHSVявляется наиболее удобным представлением цветных изображений для их цветовой сегментации.