顏色是通過眼、腦和我們的生活經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的一種對光的視覺效應(yīng)，我們?nèi)庋鬯姷降墓饩€，是由波長范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的，不同波長的電磁波表現(xiàn)為不同的顏色，對色彩的辨認(rèn)是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的一種視覺神經(jīng)的感覺。顏色具有三個(gè)特性，即色相，飽和度和明亮度。簡單講就是光線照到物體，反射到眼中的部分被大腦感知，引起的一種感覺。通過色相（Hue）、飽和度（Saturation）和明亮度（Value）來表示，即我們常說的HSV顏色空間。當(dāng)然，顏色有不止一種表示方法，顏色空間在不同的標(biāo)準(zhǔn)下有不同的表現(xiàn)形式，常見的顏色空間有 RGB，HSV，YUV等。下面對不同的顏色空間進(jìn)行介紹。

RGB顏色空間

RGB 是我們接觸最多的顏色空間，由三個(gè)通道表示一幅圖像，分別為紅色(R)，綠色(G)和藍(lán)色(B)。這三種顏色的不同組合可以形成幾乎所有的其他顏色。

RGB 顏色空間是圖像處理中最基本、最常用、面向硬件的顏色空間，比較容易理解。RGB 顏色空間利用三個(gè)顏色分量的線性組合來表示顏色，任何顏色都與這三個(gè)分量有關(guān)，而且這三個(gè)分量是高度相關(guān)的，所以連續(xù)變換顏色時(shí)并不直觀，想對圖像的顏色進(jìn)行調(diào)整需要更改這三個(gè)分量才行。

自然環(huán)境下獲取的圖像容易受自然光照、遮擋和陰影等情況的影響，即對亮度比較敏感。而 RGB 顏色空間的三個(gè)分量都與亮度密切相關(guān)，即只要亮度改變，三個(gè)分量都會隨之相應(yīng)地改變，而沒有一種更直觀的方式來表達(dá)。

但是人眼對于這三種顏色分量的敏感程度是不一樣的，在單色中，人眼對紅色最不敏感，藍(lán)色最敏感，所以 RGB 顏色空間是一種均勻性較差的顏色空間。如果顏色的相似性直接用歐氏距離來度量，其結(jié)果與人眼視覺會有較大的偏差。對于某一種顏色，我們很難推測出較為精確的三個(gè)分量數(shù)值來表示。

所以，RGB 顏色空間適合于顯示系統(tǒng)，卻并不適合于圖像處理。

HSV顏色空間

HSV(Hue, Saturation, Value)，也稱六角錐體模型(Hexcone Model)，是一種較為直觀的顏色模型，包含色調(diào)(H)，飽和度(S)和明度(V)三個(gè)參數(shù)。在 HSV 顏色空間下，比RGB更容易跟蹤某種顏色的物體，常用于分割指定顏色的物體。

如果將色彩分類，可分為含有顏色的有彩色與不含顏色的無彩色（黑、白、灰）兩種。在有彩色中，紅、藍(lán)、黃等顏色的種類即稱為“色相（Hue）”。作為主要色相有紅、黃、綠、藍(lán)、紫。以這些色相為中心，按照顏色的光譜將顏色排列成環(huán)狀的圖形我們稱之為“色相環(huán)”。使用此色相環(huán)我們即可求得中間色與補(bǔ)色。

飽和度（Saturation）是指顏色的鮮艷度，表示色相的強(qiáng)弱。顏色較深鮮艷的色彩表示“飽和度較高”，相反顏色較淺發(fā)暗的色彩表示“飽和度較低”。飽和度最高的顏色稱為“純色”，飽和度最低的顏色（完全沒有鮮艷度可言的顏色）即為無彩色。

明亮度（Value）表示顏色的明暗程度。無論有彩色還是無彩色都具有明亮度。明亮的顏色表示“明亮度較高”，相反暗的顏色表示“明亮度較低”。無論有彩色還是無彩色，明亮度最高的顏色即為白色，明亮度最低的顏色即為黑色。也就是說，有彩色的明亮度可用與該亮度對應(yīng)的無彩色的程度進(jìn)行表示。

HSV 對用戶來說是一種比較直觀的顏色模型。我們可以很輕松地得到單一顏色，即指定顏色角H，并讓V=S=1，然后通過向其中加入黑色和白色來得到我們需要的顏色。

RGB顏色空間更加面向于工業(yè)，而HSV更加面向于用戶，大多數(shù)做圖像識別這一塊的都會運(yùn)用HSV顏色空間，因?yàn)镠SV顏色空間表達(dá)起來更加直觀！

YUV顏色空間

YUV(也稱YCbCr)：Y代表明亮度，UV的作用是描述影響色彩及飽和度。主要的采樣格式有YUV4:2:0、YUV4:2:2、和YUV4:4:4。

YUV是被歐洲電視系統(tǒng)所采用的一種顏色編碼方法。采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U，V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U，V信號分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)的相容問題,使黑白電視機(jī)也能接收彩色電視信號。

其中“Y”表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰階值；而“U”和“V” 表示的則是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。“亮度”是透過RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。YUV最大的優(yōu)點(diǎn)在于只需占用極少的頻寬(RGB要求三個(gè)獨(dú)立的視頻信號同時(shí)傳輸)。