圖像處理之色相、飽和度、明度

1 色相、飽和度、明度定義

　　色彩三要素（Elements of color）色彩可用的色調（色相）、飽和度（純度）和明度來描述。人眼看到的任一彩色光都是這三個特性的綜合效果，這三個特性即是色彩的三要素，其中色調與光波的波長有直接關系，亮度和飽和度與光波的幅度有關。

1.1 色相定義

　　色彩是由於物體上的物理性的光反射到人眼視神經上所產生的感覺。色的不同是由光的波長的長短差別所決定的。作為色相，指的是這些不同波長的色的情況。波長最長的是紅色，最短的是紫色。把紅、橙、黃、綠、藍、紫和處在它們各自之間的紅橙、黃橙、黃綠、藍綠、藍紫、紅紫這6種中間色——共計12種色作為色相環。在色相環上排列的色是純度高的色，被稱為純色。這些色在環上的位置是根據視覺和感覺的相等間隔來進行安排的。用類似這樣的方法還可以再分出差別細微的多種色來。在色相環上，與環中心對稱，並在180度的位置兩端的色被稱為互補色。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.2 飽和度定義

　　用數值表示色的鮮艷或鮮明的程度稱之為彩度。有彩色的各種色都具有彩度值，無彩色的色的彩度值為0，對於有彩色的色的彩度（純度）的高低，區別方法是根據這種色中含灰色的程度來計算的。彩度由於色相的不同而不同，而且即使是相同的色相，因為明度的不同，彩度也會隨之變化的。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.3 明度定義

　　表示色所具有的亮度和暗度被稱為明度。計算明度的基准是灰度測試卡。黑色為0，白色為10，在0—10之間等間隔的排列為9個階段。色彩可以分為有彩色和無彩色，但后者仍然存在着明度。作為有彩色，每種色各自的亮度、暗度在灰度測試卡上都具有相應的位置值。彩度高的色對明度有很大的影響，不太容易辨別。在明亮的地方鑒別色的明度比較容易的，在暗的地方就難以鑒別。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2 色相、飽和度、明度調節

　　常在RGB色彩空間調整亮度與飽和度不是很直觀，而HSL彩色空可以很直觀表示出每個像素的飽和度與亮度。所以首先讀取圖像的像素RGB值然后再轉換到HSL空間得到飽和度與亮度值，調整以后再從HSL空間轉換到RGB空間的RGB值，對每個像素完成這樣的調整就完成圖像的亮度與飽和度調整。

3 飽和度調節源碼實現

#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轉為HSV空間
    cvCvtPixToPlane( src,h_plane, s_plane, v_plane, 0 ); //HSV分為H,S,V三個分量  
    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\n",m);//輸出圖像的長和寬
    printf("%d\n",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;
}