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  • 颜色相关的算法整理


     

    RGB 转灰度

    //rgba(grey,grey,grey,1)
    function rgb2Grey(r,g,b)
    {
    var grey=Math.round((r*299 + g*587 + b*114 + 500) / 1000)
    return grey
    }


    判断两种颜色相似程度

    //rbg
    function isSimilarColorRBG(r1, g1, b1, r2, g2, b2, offset)
    {
    if (Math.sqrt((r1 - r2) * (r1 - r2) + (g1 - g2) * (g1 - g2) + (b1 - b2) * (b1 - b2)) < offset)
    {
    return true;
    }
    else
    {
    return false;
    }
    }
    //hex
    function isSimilarColorHEX(sHexColorA, sHexColorB, nOffset)
    {
    this.offsetNum = Math.abs(nOffset);
    this.offsetNum > 255 ? this.offsetNum = this.offsetNum - 256 : "";
    var arrNumA = [parseInt(sHexColorA.substring(0, 2), 16),
    parseInt(sHexColorA.substring(2, 4), 16),
    parseInt(sHexColorA.substring(4, 6), 16)
    ];
    var arrNumB = [parseInt(sHexColorB.substring(0, 2), 16),
    parseInt(sHexColorB.substring(2, 4), 16),
    parseInt(sHexColorB.substring(4, 6), 16)
    ];
    for (var i = 0; i < arrNumA.length; i++)
    {
    if (Math.abs(arrNumA[i] - arrNumB[i]) > this.offsetNum)
    {
    return false;//不相似
    };
    }
    return true;//相似
    }
    RGB转HEX
    //rgbToHex("rbg(r,g,b)")
    function rgb2Hex(rgb)
    {
    var color = rgb.toString().match(/d+/g);
    var hex = "#";
    for (var i = 0; i < 3; i++)
    {
    hex += ("0" + Number(color[i]).toString(16)).slice(-2);
    }
    return hex;
    }


    色差计算

    色彩有多种颜色空间表示方式,如RGB,HSV,HSL,LAB等等,

    RGB颜色空间:

    RGB颜色空间相对简单,也最为普遍,就分为三个颜色通道,分别为红色,绿色,蓝色这三种基本色调的值,然后将这三个颜色融合在一起,也就成为一种颜色.

    但用RGB比较颜色之间的相似度时,存在很大的问题,不建议直接使用,因为往往一个通道的一点改变,会导致最后融合在一起的颜色发生巨大变化,而如果三个通道的同时改变,却只会使最后的明暗发生变化,色调并不会产生巨大变化.

    而这也是H系列色彩空间普遍存在的问题.

    HSV颜色空间:

    HSV是个六棱锥模型,这个模型中颜色的参数分别是:色调(H),饱和度(S),明度(V)。

    色调H:

    用角度度量,取值范围为0°~360°,从红色开始按逆时针方向计算,红色为0°,绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是:黄色为60°,青色为180°,品红为300°;

    饱和度S:

    饱和度S表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色,可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。其中光谱色所占的比例愈大,颜色接近光谱色的程度就愈高,颜色的饱和度也就愈高。饱和度高,颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0,饱和度达到最高。通常取值范围为0%~100%,值越大,颜色越饱和。

    明度V:

    明度表示颜色明亮的程度,对于光源色,明度值与发光体的光亮度有关;对于物体色,此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0%(黑)到100%(白)。

    其中:V对应的是棱锥的中间轴,H对应的是角度,S对应的是距离中间轴的距离.

    RGB跟HSV的相互转换可参考百度百科

    距离计算方法:

    在斜边长R,底面圆半径为r,高为h的HSV圆锥体内,以地面圆心为原点,H=0为x轴正方向建立坐标轴。那么色值是(H,S,V)的点的三维坐标(x,y,z)是 

    x = r∗V∗S∗cosH

    y = r∗V∗S∗sinH

    z = h∗(1−V)

    具体Python代码实现(参考这个连接)

    def HSVDistance(hsv_1,hsv_2):
    H_1,S_1,V_1 = hsv_1
    H_2,S_2,V_2 = hsv_2
    R=100
    angle=30
    h = R * math.cos(angle / 180 * math.pi)
    r = R * math.sin(angle / 180 * math.pi)
    x1 = r * V_1 * S_1 * math.cos(H_1 / 180 * math.pi);
    y1 = r * V_1 * S_1 * math.sin(H_1 / 180 * math.pi);
    z1 = h * (1 - V_1);
    x2 = r * V_2 * S_1 * math.cos(H_2 / 180 * math.pi);
    y2 = r * V_2 * S_1 * math.sin(H_2 / 180 * math.pi);
    z2 = h * (1 - V_2);
    dx = x1 - x2;
    dy = y1 - y2;
    dz = z1 - z2;
    return math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
    HSV颜色空间分布图

     

    但HSV空间计算距离时,存在一定的问题,比如,在接近顶点的地方,基本都接近黑色,不管H色调怎么改变,而在底面的中心或者S饱和度接近0时,基本都接近灰色,不管H色调怎么改变,而在饱和度S较大,且V亮度较大时,H色调的一点改变往往会让整体的颜色产生巨大变化,所以,用HSV计算距离时往往还存在某些问题.

    LAB颜色空间:

    LAB颜色空间是基于人眼对颜色的感知,可以表示人眼所能感受到的所有颜色。L表示明度,A表示红绿色差,B表示蓝黄色差。两个颜色之见的色差:

    ΔE=( ΔL^2 + ΔA^2 + ΔB^2 ) ^ (1/2)

    ΔE 表示色差,ΔL/ΔA/Δb分别表示两个颜色之间在不同分量的差值。

    为了简化计算及保证计算效果,有人在RGB空间上通过公式计算出加权的欧式距离。

    以下为具体的计算方法,详细说明可以参考:链接 

     https://www.compuphase.com/cmetric.htm

    具体Python代码实现(参考这个链接):

    def ColourDistance(rgb_1, rgb_2):
    R_1,G_1,B_1 = rgb_1
    R_2,G_2,B_2 = rgb_2
    rmean = (R_1 +R_2 ) / 2
    R = R_1 - R_2
    G = G_1 -G_2
    B = B_1 - B_2
    return math.sqrt((2+rmean/256)*(R**2)+4*(G**2)+(2+(255-rmean)/256)*(B**2))
    这个方法是我目前尝试,最为可靠有效的方法.

    CIEDE2000色差公式计算

    365个夜晚,我希望做到两天更一篇博客。加油,小白!
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/qq2806933146xiaobai/p/11188768.html
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