Color

颜色是光的波长和能量分布在人眼中的主观感知。

是视觉感知中非常重要的物理现象,也是图像处理、计算机视觉、机器人感知等领域的基础。

一、物理本质

可见光波长范围:约 380 nm - 780 nm 光源的颜色是由它发出的电磁波波长成分决定的。

颜色三要素

  • 色相(Hue):与波长直接相关,决定颜色类别
  • 饱和度(Saturation):描述颜色的纯度,饱和度越高,颜色越鲜艳
  • 明度(Brightness / Lightness):与光强有关,描述颜色的明暗程度

人眼感知机制:三刺激理论(Trichromatic Theory),人眼视网膜有三种感光细胞(锥体细胞)

  • L 型(对红光敏感)
  • M 型(对绿光敏感)
  • S 型(对蓝光敏感)

颜色感知过程:

  1. 光进入眼睛,刺激感光细胞
  2. 不同波长的光以不同强度刺激 L、M、S 三类细胞
  3. 大脑根据感光细胞的组合响应,解析出颜色信息

二、颜色空间/数学模型

颜色空间

  • RGB 加色模型:基于光的加色混合,用三个分量描述颜色:红、绿、蓝
  • HSV /HSL :Hue 色相;Saturation 饱和度;Value/Lightness 明度/亮度。更符合人类视觉感知,广泛用于颜色分割。
  • YUV:Y 亮度信息;U/V 色差信息,常用于视频编码

色彩编码

  • Hex 颜色码(网页设计常用)
  • RGB 三元组

颜色相关工具

工具作用
OpenCV颜色空间转换、颜色分割
Photoshop颜色校正、颜色分析
ROS + 摄像头实时颜色检测与机器人颜色识别
Matplotlib颜色可视化、直方图分析
色度仪精确测量物理颜色

配色选择 https://mycolor.space/