254 数字图像处理（第三版） 6.2彩色模型 彩色模型（也称为彩色空间或彩色系统）的目的是在某些标准下用通常可以接受的方式方便地对 彩色加以说明。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的说明，其中，位于系统中的每种颜色都由单 个点来表示。 现在所用的大多数彩色模型不是面向硬件（如彩色监视器和打印机）的，就是面向应用的，在 里，彩色操作是一个目的（例如针对动画的彩色图形创作）。在数字图像处理中，实际中最通用的面 向硬件的模型是RGB(红、绿、蓝)模型，该模型用于彩色监视器和一大类彩色视频摄像机：CMY(青 粉红、黄)模型和CMYK(青、粉红、黄、黑)模型是针对彩色打印机的：以及HSI(色调、饱和度」 亮度)模型，这种模型更符合人描述和解释颜色的方式。HSI模型还有另一个优点，它可以解除图 像中的颜色和灰度信息的联系，使其更适合本书中开发的许多灰度处理技术。现在使用的彩色模型 还有很多，主要是由于彩色科学是一个包括许多应用的很宽的领域。这里试图详细研究其中的几个 模型，因为这些模型更有意义且更有益。然而.根据现有的任务，本章讨论的模型是图像处理的主 要模型。掌握了本章的内容后，理解今天使用的其他彩色模型，您将不会有困难 6.2.1RGB彩色模型 在RGB模型中，每种颜色出现在红、绿、蓝的原色光谱分量中。该模型基于笛卡儿坐标系。所 考虑的彩色子空间是图6.7所示的立方体，图中RGB原色值位于3个角上：二次色青色、深红色和黄 色位于另外3个角上，黑色位于原点处，白色位于离原点最远的角上。在该模型中，灰度(RGB值相等 的点)沿着连接这两点的直线从黑色延伸到白色。在这一模型中的不同颜色是位于立方体上的或立方体 内部的点，且由自原点延伸的向量来定义。为方便起见，假定所有的颜色值都刷归一化了，则图6.7所示 的立方体是一个单位立方体，即R,G和B的所有值都假定在范围0，内。 在RGB彩色模型中表示的餐图像由3个分量图像组成，每种原色一幅分量图像。当送人RGB监视 器时，这3幅图像在屏幕上混合生成一幅合成的彩色图像，正如在6.1节所说明的那样。在RGB空间 中，用于表示每个像素的比特数称为像素深度。考虑一幅RGB图像，其中每一幅红、绿、蓝图像都是 一幅8比特图像，在这种条件下，可以说每个RGB彩色像素[即(R.G.B)值的三元组]有24比特的 深度(3个图像平面乘以每个平面的比特数。术语全衫色图像通常用来表示一幅24比特的RGB彩色图像 在24比特RGB图像中，颜色总数是(2y=16777216。图6.8显示了与图6.7对应的24比特彩色立方体 整色00.) 青色 深红色 e 黑色上二永度级 0.1,0 色 +G (1.0.0) 红色 黄色 R 图67RGB彩色立方体示意图。沿主对角线的点有 图6.8RGB24比特彩色立方体 从原点的黑色至点(1,1.)的白色的灰度值