計算機圖形學/顏色模型
顏色模型是一個抽象的數學模型,它描述了顏色如何被表示為數字元組,通常為三個或四個值或顏色分量。當該模型與關於如何解釋分量的精確描述(檢視條件等)相關聯時,所得的顏色集稱為顏色空間。
RGB 模型是數字裝置中最常用的顏色模型(另一種是用於印刷的 CMYK,見下文)。彩色數字顯示器基於 RGB 顏色模型。在這個模型中,三個分別為紅色、綠色和藍色的通道組合在一起形成特定的顏色。以這種方式可以形成的總顏色數量取決於顏色深度,顏色深度指定分配給三個通道的總位數。位數越多,可以形成的顏色就越多。通常,每個通道分配 8 位,總共 224 = 24×1024×1024(超過 1600 萬種)種顏色。雖然從歷史上看,在遊戲等應用程式中使用過顏色深度較低的顯示器。對於需要視覺效果 (VFX) 的電影,使用的顏色深度可以超過 24 位。此外,顏色以加色方式組合,與顏料的減色組合不同。

HSB 模型基於三個元素:“色調”、“飽和度”和“亮度”(或亮度/值)。亮度/值代表顏色看起來有多亮 - 光的強度,色調代表使用的純色。在這個方案中,色調由色輪上的角度表示。紅色為 0(或 360)度,綠色為 120 度,藍色為 240 度。透過組合這些顏色而得出的其他顏色位於這些範圍之間。例如,橙色是紅色和黃色(紅色 + 綠色)的組合,將接近 120/2/2 = 120/4 = 30 度,黃色本身將接近 120/2 = 60 度。類似地,由紅色和藍色組合形成的洋紅色將接近 (240+360)/2 = 300 度。飽和度是顏色中存在的色調量。飽和度越低,白色越多,色調越少。飽和度越高,白色越少,顏色中色調越多。在 HSB 中,0% 飽和度代表白色。否則,顏色具有某種色調,並且不完全是白色。0% 亮度表示黑色。否則,顏色可能是白色(0% 飽和度)或帶色調的顏色(非零飽和度)。
HSL(色調、飽和度、亮度)模型類似於 HSB 模型,但並不完全相同。色調部分與 HSB 相同。但是,0% 飽和度實際上會產生灰色而不是白色(如 HSB 中)。此外,0% 亮度產生黑色,而 100% 亮度產生白色(與色調或飽和度無關)。因此,對於純色調,使用 50% 的亮度值。在 HSL 中,飽和度是灰度中色調的量。100% 飽和度是全色。而 0% 飽和度是全灰度。
CMYK 模型代表青色、洋紅色、黃色和黑色(實際上就是黑色)。它主要用於印表機和 PDF 文件。
與上面討論的其他模型不同,它是一種減色顏色模型,因為它處理的是印刷在紙上的墨水,而不是在數字顯示器上形成畫素的光。在這種顏色模型下,CMYK 值描述了需要將上述四種顏色中的每種顏色混合並印刷在紙張上多少,才能獲得所需的顏色。雖然理論上可以透過混合 CMY 產生黑色,但它通常被視為單獨的顏色。黑色為顏色帶來密度和實質。
青色墨水吸收紅光,同時允許藍色和綠色透過,洋紅色墨水吸收綠光,同時允許藍色和紅色透過,黃色墨水吸收藍光,同時允許紅色和綠色透過。因此,當青色和洋紅色墨水混合時,白色光(來自紙張)的紅色(由青色)和綠色(由洋紅色)成分都被吸收,只留下藍色。因此,混合青色和洋紅色墨水會產生藍色墨水。類似地,混合洋紅色和黃色會產生紅色墨水(白色光的綠色和藍色成分都被吸收)。混合青色和黃色會產生綠色墨水。黑色顏料 (K) 會根據需要吸收白色光的全部三種 RGB 成分。
該標準由國際照明委員會 (CIE) 於 1931 年制定。
實際上不可能建立所有可能顏色的完美光譜。話雖如此,使用一組“原色”可以獲得幾乎所有可能的顏色。這些原色是假設的。沒有定義真正的原色。