01-图像基础-颜色空间

1.RGB颜色空间
RGB是一种常用的颜色空间，比如一幅720P的图像，所对应的像素点个数是1280*720，每一个像素点由三个分量构成，分别是R,G,B。
R代表红色分量，G代表绿色分量，B代表蓝色分量，以24位色来描述，R占8位，取值0-255，G占8位，取值0-255，B占8位，取值0-255。三个分量共同合成一个像素点的颜色，如下图

下面是关于RGB模型的数学表达式

从上述的描述中，我们可以直观的了解颜色在图像中是如何合成。

2.HSV
HSV也是一种颜色空间，一般应该在对颜色比较敏感的场合，比如识别口罩的颜色或车牌的颜色。
这种空间有三个分量，分别的H色彩，S饱和度和V明度

H用角度度量，取值范围为0～360°
S 用极坐标的极轴长度表示，V 用圆柱中轴的高度表示。

如上图可以看出，H为0时，表示红。H为120时表示绿，H为240时表示蓝，在颜色空间中，H一个值就能表示目标的颜色。
S是饱和度，其值对应于颜色的深浅
V是明度，对应于图像的亮与暗

3.YUV
YUV是一种颜色模型，其中Y表示亮度，取值0-255，而U表示红色色度分量，V表示蓝色色度分量，U和V的取值范围均是0-255
另外YUV与YCbCr相似，差异点是CbCr的取值分量是【-128至127】，一般模拟信号是用YUV数学信号上用YCbCr，两者转换方式如下
Y = Y
U = Cr + 128
V = Cb + 128

由于人眼对彩色分量没有亮度分量敏感，因而为了减少图像所占用的空间，YUV有不同的采样方法，其中常见的有YUV444、YUV422、YUV420
YUV444:每一个像素均有Y分量和UV分量
YUV422:去掉一部分UV分量，如下图

YUV420:去掉一部分UV分量，如下图

以上所述的颜色模型均可相互转换。