ArcGIS Engine 10 开发手册(7-2)ArcGIS Engine中的颜色对象

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颜色是显示世界中事物最普遍的属性.对于不同的行业来说,他们眼中的颜色不尽相同.我们常见的红 绿蓝等,其实这是一种称之为 RGB 的颜色模型,除了这种模型之外,在印刷行业常用的是一种称之为 CMYK的颜色模型,而在遥感图像增强处理的时候我们还知道另外一种颜色模型 HIS。在 ArcGIS Engine 中样色 对象实现了 IColor 接口,这个接口被一下对象实现:

从这个表中也可以看出 ArcGIS Enine 中存在五种颜色模型 RGB,HSV,HIS,GARY 和 CMYK.

RGB

RGB 色彩模式使用 RGB 模型为图像中每一个像素的 RGB 分量分配一个 0~255 范围内的强度值。RGB 图像 只使用三种颜色,就可以使它们按照不同的比例混合,在屏幕上重现 16777216 种颜色。

在 RGB 模式下,每种 RGB 成分都可使用从 0(黑色)到 255(白色)的值。 例如,亮红色使用 R 值 255、G 值 0 和 B 值 0。 当所有三种成分值相等时,产生灰色阴影。 当所有成分的值均为 255 时, 结果是纯白色;当该值为 0 时,结果是纯黑色。

HSV 颜色模型

每一种颜色都是由色相(Hue,简 H),饱和度(Saturation,简 S)和色明度(Value,简 V)所 表示的。HSV 模型对应于圆柱坐标系中的一个圆锥形子集,圆锥的顶面对应于 V=1。它包含 RGB 模型中的 R=1,G=1,B=1 三个 面,所代表的颜色较亮。色彩 H 由绕 V 轴的旋转角给定。红色对应于 角度 0° ,绿色对应于角度 120°,蓝色对应于角度 240°。在 HSV 颜色模型中,每一种颜色和它的补色相差 180°。饱和度 S 取值从 0 到 1, 所以圆锥顶面的半径为 1。HSV 颜色模型所代表的颜色域是 CIE 色度图的一个子集,这个 模型中饱和度为 百分之百的颜色,其纯度一般小于百分之百。在圆锥的顶点(即原点)处,V=0,H 和 S 无定义,代表黑色。 圆锥的顶面中心处 S=0,V=1,H 无定义,代表白色。从该点到原点代表亮度渐暗的灰色,即具有不同 灰度 的灰色。对于这些点,S=0,H 的值无定义。可以说,HSV 模型中的 V 轴对应于 RGB 颜色空间中的主对角线。 在圆锥顶面的圆周上的颜色,V=1,S=1,这种颜色是纯色。HSV 模型对应于画家配色的方法。画家用改变 色浓和 色深的方法从某种纯色获得不同色调的颜色,在一种纯色中加入白色以改变色浓,加入黑色以改变 色深,同时加入不同比例的白色,黑色即可获得各种不同的色调。

HSI 颜色模型

HSI 色彩空间是从人的视觉系统出发,用色调(Hue)、色饱和度(Saturation 或 Chroma)和亮度 (Intensity 或 Brightness)来描述色彩。HSI 色彩空间可以 用一个圆锥空间模型来描述。用这种 描述 HIS 色彩空间的圆锥模型相当复杂,但确能把色调、亮度和色饱 和度的变化情形表现得很清楚。 通常把色调和饱和度通称为色度,用来表示颜色的类别与深浅程度。由于 人的视觉对亮度的敏感 程度远强于对颜色浓淡的敏感程度,为了便于色彩处理和识别,人的视觉系统经常 采用 HSI 色彩空间, 它比 RGB 色彩空间更符合人的视觉特性。在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在 HSI 色彩空间中 方便地使用,它们可以分开处理而且是相互独立的。因此,在 HSI 色彩空间可以大大简化 图像分析 和处理的工作量。HSI 色彩空间和 RGB 色彩空间只是同一物理量的不同表示法,因而它们之间存在着转换关系。

CMYK 颜色模型

CMYK(Cyan, Magenta, Yellow)颜色空间应用于印刷工业,印刷业通过青(C)、品(M)、黄(Y)三原色油墨的不同网点面积率的叠印来表现丰富多彩的颜色和阶调, 这便是三原色的 CMY 颜色空间。实际印刷中,一般采用青 (C)、品(M)、黄(Y)、黑(BK)四色印刷,在印刷 的中间调至暗调增加黑版。当红绿蓝三原色被混合时,会产生 白色,但是当混合蓝绿色、紫红色和黄色三 原色时会产生黑色。既然实际用的墨水并不会产生纯正的颜色, 黑色是包括在分开的颜色,而这模型称之 为 CMYK。CMYK 颜色空间是和设备或者是印刷过程相关的,则工艺方法、 油墨的特性、纸张的特性等,不 同的条件有不同的印刷结果。所以 CMYK 颜色空间称为与设备有关的表色空间。 而且,CMYK 具有多值性, 也就是说对同一种具有相同绝对色度的颜色,在相同的印刷过程前提下,可以用分种 CMYK 数字组合来表 示和印刷出来。这种特性给颜色管理带来了很多麻烦,同样也给控制带来了很多的灵活性。在印刷过程中, 必然要经过一个分色的过程,所谓分色就是将计算机中使 用的 RGB 颜色转换成印刷使用的 CMYK 颜色。 在转换过程中存在着两个复杂的问题,其一是这两个颜色模型在表现颜色的范围上不完全一样,RGB 的色 域较大而 CMYK 则较小,因此就要进行色域压缩;其二是这两个颜色都是和具体的设备相关的,颜色本身 没有 绝对性。因此就需要通过一个与设备无关的颜色模型来进行转换,即可以通过以上介绍的 XYZ 或 LAB 色空间来进行转换。

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作者:,GIS爱好者。
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