顏色的規律,個人理解 純屬扯淡 見諒。有些網上抄的 炒剩飯。
知識的海洋很深奧 就像一個神奇的盒子 貌似理解了 可能有些東西再過幾年都沒能理解
顏色模式
色彩是由物體所反射光的波長來決定的
RGB加色模式

RGB為三個能量值 能量值的強弱直觀的反映了明與暗 能量值越強越亮
而CMY減色模式是跟RGB互逆的一種方式
介質是白的 然后要把顏料涂上去 展現各種色彩。
物體是什么 物體可以反射光 但同時也要吸收一定的能量值,
所以從本質上看把顏料涂上去是一個變暗的過程。CMY正符合了這種原理。
你看RGB三原色交叉部分不正是CMY嗎 自然界是多么的神奇。
HSB(HSL) 色調飽和度亮度模式
以另外一種不同的理念進行色彩的調配
H色調 0~360 圓環形式 以角度表示
S 飽和度 0~1 之間的小數
L 亮度 0~1 之間的小數
什么是純色
先來看一下windows的拾色器

最上頭黑色框里面那些顏色 最最最頂端的部分。
是不是感覺他們最鮮艷 最惹眼,嗯 因為他們RGB之間的差異化最大
RGB產生顏色的原理就是RGB三個能量值產生差異化 組合。
所以我們才能看到這些花花綠綠的顏色。
純色一個特點那就是最大值跟最小值的差是255 ,差異達到最大。
也就是說RGB一定有一個顏色是0 一個是255,否則不能稱之為純色
純亮度表示就是只能量值沒有差異 也指灰度圖
在液晶屏上以仰視的角度看上面的那幅圖 你會看到底部飽和度比較低的部分。TFT屏幕都是這樣 可視角度比較差
就像這樣的效果:

這就是為什么確定RGB為三基色,其實我也不懂 但是看了上圖估計也不需要過多的技術解釋了吧。
純色的計算
通過觀察windows畫圖板拾色器 就是上面中間那個破圖。我們知道 如果飽和度固定為1 亮度固定為0.5 ,那么色調即純色 純色即色調。純色的定義參見上面。
從RGB值的變化規律可以看出色調的變化是連續平緩 首尾相接的 可以看成是一個360度的圓 紅色是0度。他的變化規律是:

又是看圖
這鬼的規律啊 哪有什么規律 花花綠綠好看吧 有點像披薩,說錯了 有點像燒餅。
三個規律
1至始至終都有一個值是0 一個值是255。
2整個過程中同一時間總是只有一個值在變
3三個數的全排列 那么總共有6種組合
形象點來說
有一個值在增加 增滿過后另一個值再增加 本值再減小 就像這樣從左往右 以長江后浪推前浪 前仆后繼的方式達到原點 有點像合金彈頭游戲里面那種循環的無縫銜接背景 哥們兒你聽懂我在說什么了嗎。其實我也沒搞懂自己在說什么。
通過以上我們寫段代碼枚舉一些個純色
但是首先有一點要明確: 就是那塊披薩 就是60度 值是255
我們把色調分成1~360的表現形式,但是RGB是以(255,255,255)的表現形式 那么他們之間怎么對應呢?那就是60度=255
每前進一度scale =(255*6)*(1/360)
RGB可以表達255*255*255=16581375種顏色 但是他可以表達的純色只有255*6=1530種
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{
Graphics gph = Graphics.FromHwnd( this .Handle);
int indx = 0;
//狀態是Up 顏色是綠色 這已經很明顯了吧,這正是0度時候推進的趨勢
bool high = true ; //Up
int scale = 1; //0紅色 1綠色 2藍色
int [] cor = { 255, 0, 0 }; //0度角 紅色
Color[] cors = new Color[36];
Color result = Color.FromArgb(cor[0], cor[1], cor[2]);
int curScale = 0;
//推進以便 生成所有色調的顏色表
//這里的30指前進30步 與其他并無關系
//具體前進的范圍為: 步數*(255D * 6 * (每步的大小 / 360D))
//注意每步大小的值不能超過60 因為60=255 scale的值域是[0,255]
while (indx < 30)
{
if (high == true )
{
curScale = scale % 3;
cor[curScale] = ( int )(255D * 6 * (10 / 360D));
}
else if (high == false )
{
curScale = (scale - 1) % 3; //< 0 ? 0 : (scale - 1) % 3;
cor[curScale] -= ( int )(255D * 6 * (10 / 360D));
}
gph.DrawString(indx.ToString(), new Font( new FontFamily( "宋體" ), 9), new SolidBrush(Color.Black), 15 * (indx - 1), 50);
if (cor[curScale] < 0)
{
cor[curScale] = 0;
scale ;
high = !high;
gph.DrawString( "▓" , new Font( new FontFamily( "宋體" ), 9), new SolidBrush(Color.Black), 15 * (indx - 1), 90);
continue ;
}
else if (cor[curScale] > 255)
{
cor[curScale] = 255;
//scale ;
high = !high;
gph.DrawString( "▇ " , new Font( new FontFamily( "宋體" ), 9), new SolidBrush(Color.Black), 15 * (indx - 1), 90);
continue ;
}
cors[indx] = Color.FromArgb(cor[0], cor[1], cor[2]);
gph.FillRectangle( new SolidBrush(Color.FromArgb(cor[0], cor[1], cor[2])), 15 * indx , 0, 15, 20);
gph.DrawString(curScale.ToString(), new Font( new FontFamily( "宋體" ), 9), new SolidBrush(Color.Black), 15 * (indx - 1), 30);
gph.DrawString(scale.ToString(), new Font( new FontFamily( "宋體" ), 9), new SolidBrush(Color.Black), 15 * (indx - 1), 70);
}
}
|

增加他們之間的密度 越密過度越平滑
最平滑的狀況是 scale =1

越稀 則越粗糙 他的極限是 scale =(255*6)*(60/360)
即 scale =255 超過255是無意義的 因為scale的取值是0~255

別看幾句破代碼 調試的時候可是費了我好大勁兒。
我們已經能枚舉所有色調,實際上他是一個從0度(255,0,0)偏移的過程。但是更改色調有沒有一種快速的方式計算呢。難道每確定一個顏色都進行255*6=1530次循環?不會吧。
自然不會 但是最多進行6次循環是必須的 因為網上的公式也要進行6個switch 囧 說明磚家該研究的早就研究過了 咱不可能超過磚家 對吧。
快速計算的方式就是~~~ 加速每次偏轉的值 更改偏轉的次數 嗯 條件是不少于6次。怎么樣換湯不換藥吧~~~ 囧
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{
int times = theta / 60, Mod = theta % 60;
bool high = true ;
int scale = 1, indx = 0;
int [] cor = { 255, 0, 0 };
int curScale = 0;
while (indx <times )
{
if (high == true )
{
curScale = scale % 3;
cor[curScale] = 255 ;
}
else if (high == false )
{
curScale = (scale - 1) % 3;
cor[curScale] -= 255 ;
}
if (cor[curScale] <= 0)
{
cor[curScale] = 0;
scale ;
high = !high;
}
else if (cor[curScale] >= 255)
{
cor[curScale] = 255;
high = !high;
}
indx ;
}
if (high == true )
cor[scale % 3] = ( int )(255D * 6 * (Mod / 360D)) > 255 ? 255 : ( int )(255D * 6 * (Mod / 360D));
else if (high == false )
cor[(scale - 1) % 3] -= ( int )(255D * 6 * (Mod / 360D)) < 0 ? 0 : ( int )(255D * 6 * (Mod / 360D));
return Color.FromArgb(cor[0], cor[1], cor[2]);
}
|
純色 飽和度 HSL RGB 他們之間到底有什么奧秘
我們來做個windows畫圖板那樣的拾色器順便 測試下上面函數的正確性
色調有了 然后就是處理飽和度
這個規律比色調那個簡單多了
還是通過觀察拾色器
R2為處理后的值 R1為處理前的值 :R2=R1 (127-R1)*S
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{
Graphics gph = Graphics.FromHwnd( this .Handle);
//生成顏色表
Color[] cors = new Color[( int )(360D / 11)];
for ( int i = 0; i < 360 - 11; i = 11)
cors[(i / 11)] = getHue(i);
//飽和度處理
float s = 0; //飽和度
for ( int i = 0; i < 20; i ) //10行 10個等級的飽和度
{
for ( int j = 0; j < cors.Length; j ) //顏色數
{
//計算方式 r'=r (127-r)s
Color corTmp = Color.FromArgb(( int )(cors[j].R (127 - cors[j].R) * s),
( int )(cors[j].G (127 - cors[j].G) * s),
( int )(cors[j].B (127 - cors[j].B) * s));
gph.FillRectangle( new SolidBrush(corTmp), 15 * j, 15 * i, 15, 15);
}
s = (1f / 20);
}
//this.BackColor = getHue(59);//10 * i
}
|

但是有一點要說明下 如果一幅圖像的色調降得很低了接近灰度了 說明他的顏色信息已經損失了 再去還原他的色調是有困難的
上圖雖然已經達到我們要的目的了,但是我們就是愛折騰 就是要讓他不一樣 ~~
把for循環里面的顏色計算代碼改成這樣:
1 2 3 4 5 | Color corTmp = Color.FromArgb(( int )(cors[j].R (255 - cors[j].R) * s),
( int )(cors[j].G (0 - cors[j].G) * s),
( int )(cors[j].B (0 - cors[j].B) * s));
|

這反映了一個現象 雖然某些顏色看上去不是紅色
但是他三基色的組成里紅色成分越多被侵蝕就越嚴重 紅色成分越少越抗侵蝕,看 多么的完美 這與photoshop里的調色常識不謀而合。
說道他們的奧秘嘛 ,咳咳咳 。其實也沒什么奧秘
總結下:
飽和度度/彩度 指顏色信息 降低容易 降低到一定程度 還原可就難了。
色調其實是指飽和度為1 亮度為0.5的 這種特例情況 也指純色。純色定義見前面
亮度、飽和度的調整 都是以純色為初始的 所以找出純色很關鍵。
從純色算法以及能量值差異原理可以知道 色調主要跟RGB里的最大值最小值相關 他們之間的差異反映了色調 他們跟另外一個值進行調配 反映了飽和度。最大值的強弱反映了可見度 即亮度。
何以見得呢。
調用.net自帶的函數得到飽和度
Color c = Color.FromArgb(210, 23, 232);
MessageBox.Show(c.GetSaturation().ToString());
輸出結果是0.8196079
你可以試驗一下把210改到(23,232)范圍內的任意值 最后輸出的結果都是一樣的。
網上寫的那些公式


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{
int h1 = ( int )(_h / 60 % 6); //確定色調在色帶中的位置 其實就是確定色調
double f = _h / 60 - h1;
//確定最大值最小值 亮度
double p = (_v * (1 - _s));
double q = (_v * (1 - f * _s));
double t = (_v * (1 - (1 - f) * _s));
Color cor;
//按色調對這些值進行分配
switch (h1)
{
case 0:
cor = Color.FromArgb(( int )(_v * 255), ( int )(t * 255), ( int )(p * 255));
break ;
case 1:
cor = Color.FromArgb(( int )(q * 255), ( int )(_v * 255), ( int )(p * 255));
break ;
case 2:
cor = Color.FromArgb(( int )(p * 255), ( int )(_v * 255), ( int )(t * 255));
break ;
case 3:
cor = Color.FromArgb(( int )(p * 255), ( int )(q * 255), ( int )(_v * 255));
break ;
case 4:
cor = Color.FromArgb(( int )(t * 255), ( int )(p * 255), ( int )(_v * 255));
break ;
default :
cor = Color.FromArgb(( int )(_v * 255), ( int )(p * 255), ( int )(q * 255));
break ;
}
return cor;
}
|
我照著公式的原理寫了段代碼 神了 確實可以用 但是說實話我真沒搞太懂。看問題要研究他的本質 不能老抄別人的。
另一段改自C 的轉換代碼:
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{
double r, g, b;
if (_s == 0) //如果飽和度為0則是灰度圖 rgb三個值都將等于亮度
{
r = _v;
g = _v;
b = _v;
}
else
{
double [] dp = new double [3];
double xh = _h * 6; //色相x6 ?
if (xh == 6) xh = 0; //色環是一個360度的圓環 如果超過最大值則變為0
//int i = (int)(Math.Floor(xh) 0.1);//色相x6取整數 0.1 ?
int i = ( int )xh;
dp[0] = 1; dp[2] = 0; xh -= i;
if (i % 2 != 0) // (i&1) //如果i是奇數
dp[1] = 1 - xh;
else
dp[1] = xh;
//處理色調
for ( int n = 0; n < 3; n)
{
dp[n] = (((dp[n]) - 0.5) * (_s) 0.5);
//SATFORMAT(dp[n], _s);
}
//處理亮度
if (_v == 0.5) { }
else if (_v < 0.5)
{
if (_v < 0) _v = 0;
for ( int n = 0; n < 3; n)
dp[n] = ((dp[n]) * (_v) * 2);
//BLACKFORMAT(dp[n], _v)
}
else
{
if (_v > 1) _v = 1;
for ( int n = 0; n < 3; n)
dp[n] = (1 - (1 - (dp[n])) * (1 - (_v)) * 2);
//WHITEFORMAT(dp[n], _v);
}
//三個元素的全排列 ?
switch (i)
{
case 0:
r = dp[0]; g = dp[1]; b = dp[2];
break ;
case 1:
r = dp[1]; g = dp[0]; b = dp[2];
break ;
case 2:
r = dp[2]; g = dp[0]; b = dp[1];
break ;
case 3:
r = dp[2]; g = dp[1]; b = dp[0];
break ;
case 4:
r = dp[1]; g = dp[2]; b = dp[0];
break ;
default :
r = dp[0]; g = dp[2]; b = dp[1];
break ;
}
}
//return ((int)(b * 255 .5) << 16) ((int)(g * 255 .5) << 8) (int)(r * 255 .5);
Color cor = Color.FromArgb(( int )(r * 255 0.5), (( int )(g * 255 0.5)), (( int )(b * 255 0.5)));
return cor;
}
|
調用上面的函數來整點花哨的效果 一個圓環形的色帶:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | Class1 c2 = new Class1();
Graphics gph = Graphics.FromHwnd( this .Handle);
Color[] cors = new Color[360];
gph.TranslateTransform(200, 200);
System.Drawing.Drawing2D.GraphicsPath ph = new System.Drawing.Drawing2D.GraphicsPath();
ph.AddEllipse(-100, -100, 200, 200);
ph.AddEllipse(-80, -80, 160, 160);
gph.SetClip(ph, System.Drawing.Drawing2D.CombineMode.Intersect);
for ( int k = 0; k < 360; k )
{
cors[k] = c2.GetRGBColorFromHSV(1D/360 * k, 1D, 0.5D);
gph.RotateTransform(1);
gph.DrawLine( new Pen( new SolidBrush(cors[k]), 2), 0, 0, 100, 0);
}
gph.FillEllipse( new SolidBrush(Color.Transparent), -80, -80, 160, 160);
|

亮度部分我暫時不想寫了 累了 下次補上。
亮度0.5是個分水嶺 高于0.5的時候RGB三個值都是增的趨勢 低于0.5時是減的趨勢
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