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饱和度（Saturation）：是指颜色的鲜艳程度或纯度， 即掺入白光的程度。对于同一色调，饱和度越高，颜色 越鲜明。 例如，红色加入白光后，变成粉红色，饱和度降低。 如果在某种彩色光中掺入别的彩色光，就会引起颜色 的变化，只有掺入白光才会引起饱和度的变化。
饱和度和色相，统称为色度。 任何颜色由亮度和色度决定。
亮度（Luminance /Brightness）：光作用于人眼时所 引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有 关；最亮为白色，最暗为黑色； 对于同一物体，照射的光越强，反射的光也越强，即 越亮； 对于不同的物体，在相同照射的情况下，反射越强的 物体看起来也越亮。
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色相（Hue）：不同颜色的相貌，是人眼看一种或多种波长 的光时所产生的彩色感觉，是决定颜色的基本特性。最基本 的代表色是红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫 （P）五种。此五种颜色在人们的生理和心理方面有明确的 特征，色相的心理反应特征是暖色或冷色。色相之间的关系 可以用色相环表示，另外，橙（YR）、黄绿（GY）、青绿 （BG）、青紫（PB）、紫红（RP）称为中间色相。 注意区别色相和色调的概念。 色调是指在一定的色相和亮度的光源色照射下，物体表 面反射出的一种统一的色彩倾向，如亮的、暗的、淡的、 浅的等
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饱和度：是指颜色的强度或纯度，表示色相中灰色分量所 占的比例，它使用从 0%（灰色）至 100%（完全饱和） 的百分比来度量。在标准色轮上，饱和度从中心到边缘递 增。
亮度：是颜色的相对明暗程度，通常使用从 0%（黑色） 至 100%（白色）的百分比来度量。
亮度决定了颜色的强度，反映了彩色光对视觉的刺激程 度，表现了彩色光所包含的能量特征，能量大就亮。
2）对于非专业应用来说，色相和色调的概念较难区分。 有关颜色基本概念可参考相关专业资料，或访问“配色手 册网站”，网址是：
/peise/1/pkvs01_1001.htm
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5.1.2 计算机中的颜色模式
颜色模式（颜色空间）是用来定义或描述颜色的一组规则。利用不同 的规则，可形成不同的颜色模式。在多媒体计算机的图像处理过程中， 通常使用RGB、HSB、Lab、CMYK等多种颜色模式。下图是 Photoshop软件中常用的四种彩色模式的表示与调整方法。
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2、三基色和混色 1）三基色原理
各种彩色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B） 三种颜色光按不同比例相配而成；
绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光。
2）混色（三基色光按不同比例相加可产生混色光）
红色+绿色=黄色 红色+蓝色=品红（也称洋红） 绿色+蓝色=青色
红
紫
黄
白
红色+绿色+蓝色=白色
蓝
青
绿
黄色、品红色和青色分别为红、绿、蓝三色的补色。
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特别提示：
1） 混色原理属于“加性”颜色形成方法，计算机显示 器就是采用这种原理产生颜色的。在显示器屏幕的背面涂 满了能发出不同色光（红、绿、蓝）的化学物点，当电子 束扫描到这些点时，它们就会发光。电子束按逐行扫描方 式对屏幕上的所有点进行扫描，扫描一遍就会形成一帧彩 色图像。
其中r、g、b分别代表对应色的 比例系数，r[R]、g[G]、b[B]分 别代表F色光的红绿蓝三色分量。
在MPC中，使用最多的是RGB颜色模式，因为MPC彩色 监视器的输入需要RGB三个彩色分量，通过三个分量的不同 比例，在屏幕上合成所需的任意颜色。所以显示输出一定要 转换成RGB颜色模式。
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2、HSB颜色模式
HSB颜色模式实际上是依据人眼的视觉特征，用颜色的 三要素亮度、色相、饱和度来描述颜色的基本特征，如图5-3。
色相：就是颜色。 在 0 到 360 度的 标准色轮上，按位 置度量色相。平时 把色相用颜色名称 标识，如红色、橙 色等。
S H
B D
H：色相 S：饱和度 B：亮度 D：所有色相
图5-3 HSB彩色模式图示
在图像处理和计算机视觉中大量算法都基于HSB颜色模式， 只要对亮度信号操作就可获得良好效果。因此，利用HSB颜 色模式中可以大大简化图像分析和处理的工作量。
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3、CMY颜色模式
CMY颜色模式是采用青（Cyan）、品红（Magenta）、 黄（Yellow）三种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。它 通过颜料未吸收而反射出来的光线来判断颜色的，其原理称 为“减色”原理。因为所有的颜料都加入后才能成为纯黑， 当颜料减少时才开始出现色彩，颜料全部除去后才成为白色。
HSB模式
LAB模式
RGB模式
图5-2 PhotoShop中的四种颜色模式图示
CMYK模式
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1、RGB颜色模式
所谓RGB颜色模式，就是用红（R）、绿（G）、蓝（B） 三种基本颜色来表示任意彩色光。根据三基色原理，在RGB 颜色模式中，任意彩色光F的配色方程可写成：
F= r[R]+g[G]+b[B]
虽然理论上利用CMY三基色混合可以制作出所需要的各 种色彩，但实际上同量的CMY 混合后并不能产生完善的黑 色或灰色，因此在印刷时必须加上一个黑色（Bla个字母“K”来表示，这样又称为CMYK颜色模式。
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特别提示：
四色印刷是依据CMYK彩色模式表示原理发展而来的， 所以，彩色打印和彩色印刷都是采用CMYK彩色模式实 现彩色输出的。因此，当要将MPC上的显示图像通过彩 色打印机输出时，系统会自动将RGB彩色模式转换为 CMYK彩色模式表示。从理论上讲，RGB与CMY彩色 模式是互补的，可以互相转换，但实际上因为发射光与 反射光的性质完全不同，显示器上看到的颜色不可能精 确地在打印机上复制出来，因此同一彩色图像的显示与 打印颜色会有细微差别。
第五章 图形/图像处理技术
本章主要内容 5.1 颜色的基本知识 5.2 位图图像与矢量图形 5.3 图像的数字化过程 5.4 数字图像处理与输出 5.5 数字图像分析 5.6 图形图像文件 5.7 图形图像处理软件
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5.1 颜色的基本知识
5.1.1 颜色的基本概念
1、颜色的三要素
一般称亮度、色相和饱和度为彩色的三要素。