颜色系

RGB

RGB 模型中，每种颜色出现在红、绿、蓝的原色光谱分量中。该模型基于笛卡尔坐标系。如图 1 所示，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三个角上，黑色位于原点处，白色位于里原点最远的角上

图 1 左 RGB 彩色立方体示意图。图 1 右，RGB 24bit 彩色立方体。原点到白色顶点的中轴线是灰度线，r、g、b 三分量相等，强度可以由三分量的向量表示。

用 RGB 来理解色彩、深浅、明暗变化：

色彩变化： 三个坐标轴 RGB 最大分量顶点与黄紫青 YMC 色顶点的连线

深浅变化：RGB 顶点和 CMY 顶点到原点和白色顶点的中轴线的距离

明暗变化：中轴线的点的位置，到原点，就偏暗，到白色顶点就偏亮

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HSV 色彩空间

HSV 色彩空间如图 2 所示圆锥体。色度表示圆锥角。HSV(Hue, Saturation, Value)是根据颜色的直观特性由 A. R. Smith 在 1978 年创建的一种颜色空间, 也称六角锥体模型(Hexcone Model)。

这个模型中颜色的参数分别是：色调（H），饱和度（S），明度（V）

色调 H

用角度度量，取值范围为 0° ～ 360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为 0°，绿色为 120°,蓝色为 240°。它们的补色是：黄色为 60°，青色为 180°,品红为 300°；

饱和度 S

饱和度 S 表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高。饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为 0，饱和度达到最高。通常取值范围为 0%～ 100%，值越大，颜色越饱和。

明度 V

明度表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为 0%（黑）到 100%（白）。

def rgb_to_hsv(r, g, b):
    r, g, b = r/255.0, g/255.0, b/255.0
    max_val = max(r, g, b)
    min_val = min(r, g, b)
    difference = max_val-min_val

    if max_val == min_val:
        h = 0
    elif max_val == r:
        h = (60 * ((g-b)/difference) + 360) % 360
    elif max_val == g:
        h = (60 * ((b-r)/difference) + 120) % 360
    elif max_val == b:
        h = (60 * ((r-g)/difference) + 240) % 360

    if max_val == 0:
        s = 0
    else:
        s = (difference/max_val)*100

    v = max_val*100
    return h, s, v

def hsv_to_rgb(h, s, v):
    s = s / 100.0
    v = v / 100.0
    c = s * v
    x = c * (1 - abs((h / 60.0) % 2 - 1))
    m = v - c

    if 0 <= h < 60:
        r, g, b = c, x, 0
    elif 60 <= h < 120:
        r, g, b = x, c, 0
    elif 120 <= h < 180:
        r, g, b = 0, c, x
    elif 180 <= h < 240:
        r, g, b = 0, x, c
    elif 240 <= h < 300:
        r, g, b = x, 0, c
    elif 300 <= h < 360:
        r, g, b = c, 0, x
    else:
        r, g, b = 0, 0, 0

    r, g, b = (r + m) * 255, (g + m) * 255, (b + m) * 255
    return int(r), int(g), int(b)