图像处理之色相、饱和度、明度

1 色相、饱和度、明度定义

　　色彩三要素（Elements of color）色彩可用的色调（色相）、饱和度（纯度）和明度来描述。人眼看到的任一彩色光都是这三个特性的综合效果，这三个特性即是色彩的三要素，其中色调与光波的波长有直接关系，亮度和饱和度与光波的幅度有关。

1.1 色相定义

　　色彩是由于物体上的物理性的光反射到人眼视神经上所产生的感觉。色的不同是由光的波长的长短差别所决定的。作为色相，指的是这些不同波长的色的情况。波长最长的是红色，最短的是紫色。把红、橙、黄、绿、蓝、紫和处在它们各自之间的红橙、黄橙、黄绿、蓝绿、蓝紫、红紫这6种中间色——共计12种色作为色相环。在色相环上排列的色是纯度高的色，被称为纯色。这些色在环上的位置是根据视觉和感觉的相等间隔来进行安排的。用类似这样的方法还可以再分出差别细微的多种色来。在色相环上，与环中心对称，并在180度的位置两端的色被称为互补色。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.2 饱和度定义

　　用数值表示色的鲜艳或鲜明的程度称之为彩度。有彩色的各种色都具有彩度值，无彩色的色的彩度值为0，对于有彩色的色的彩度（纯度）的高低，区别方法是根据这种色中含灰色的程度来计算的。彩度由于色相的不同而不同，而且即使是相同的色相，因为明度的不同，彩度也会随之变化的。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.3 明度定义

　　表示色所具有的亮度和暗度被称为明度。计算明度的基准是灰度测试卡。黑色为0，白色为10，在0—10之间等间隔的排列为9个阶段。色彩可以分为有彩色和无彩色，但后者仍然存在着明度。作为有彩色，每种色各自的亮度、暗度在灰度测试卡上都具有相应的位置值。彩度高的色对明度有很大的影响，不太容易辨别。在明亮的地方鉴别色的明度比较容易的，在暗的地方就难以鉴别。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2 色相、饱和度、明度调节

　　常在RGB色彩空间调整亮度与饱和度不是很直观，而HSL彩色空可以很直观表示出每个像素的饱和度与亮度。所以首先读取图像的像素RGB值然后再转换到HSL空间得到饱和度与亮度值，调整以后再从HSL空间转换到RGB空间的RGB值，对每个像素完成这样的调整就完成图像的亮度与饱和度调整。

3 饱和度调节源码实现

#include "highgui.h"
#include "cv.h"
#include "stdio.h"
IplImage* src = 0;
int g_switch_value = 0;
int value=0;
int main( )//int argc,char**argv) 
{
    src = cvLoadImage("11.bmp", 1);
    CvSize cvSz = cvGetSize(src);
    IplImage* h_plane = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 1 );   
    IplImage* s_plane = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 1 );   
    IplImage* v_plane = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 1 );
    cvCvtColor(src,src,CV_RGB2HSV);//RGB转为HSV空间
    cvCvtPixToPlane( src,h_plane, s_plane, v_plane, 0 ); //HSV分为H,S,V三个分量  
    cvNamedWindow("src",1);
    cvCreateTrackbar("bar","src",&g_switch_value,200,NULL);    
    unsigned char* pTest = (uchar*)s_plane->imageData;
    int m=src->height;
    int n=src->width;
    printf("%d
",m);//输出图像的长和宽
    printf("%d
",n);
    while(1)
    {
      if(cvGetTrackbarPos("bar","src")!=value)
      {
       for(int y=0;y<m;y++)
       {
        for( int x=0; x<n; x++ ) 
        {    
            pTest[y*n+x] +=cvGetTrackbarPos("bar","src")-value;//pTest[y*n+x]+g_switch_value;
        }
       }
       value=cvGetTrackbarPos("bar","src");
      }
       cvCvtPlaneToPix( h_plane, s_plane, v_plane, 0, src );
       cvCvtColor(src,src,CV_HSV2RGB);      
       cvShowImage("src",src);  
       if(cvWaitKey (15)==27) break;                        //按Esc退出
     }
       cvReleaseImage(&src);
       cvDestroyWindow("src");
       return 0;
}