在计算机视觉中，处理的图像或视频大多是彩色的，因此不可避免的需要和色彩模型打交道。本篇介绍一些常见的色彩模型。

色彩空间

色彩空间（Color Space）是对色彩的组织方式。色彩空间由色彩模型和色域共同定义。例如色彩空间ProPhoto RGB、Adobe RGB 和 sRGB 都基于 RGB 颜色模型。定义色彩空间时，通常使用 CIELAB 或者 CIEXYZ 色彩空间作为参考标准。这两个色彩空间在设计时便要求包含普通人眼可见的所有颜色。由于“色彩空间”有着固定的色彩模型和映射函数组合，非正式场合下，这一词汇也被用来指代色彩模型。尽管固定的色彩空间有固定的色彩模型相对应，这样的用法严格意义上是错误的。

CIE 1931 XYZ色彩空间是第一次基于人眼对于色彩感知度量建立色彩空间的尝试，它是几乎所有其它色彩空间的基础，CIE色彩空间的变体有：

CIELUV 色彩空间 - 修改来更加方便的显示颜色差异，替代；
CIE 1964 U × V × W × 统一色彩空间；
CIELAB 色彩空间。

注意：Lab 是一种颜色数据概念模型，和硬件无关，是一种数据算法，用于转换不同设备之间的颜色信息。需要基于不同设备的 ICC 色彩特性文件（存储设备色彩空间信息，说明设备产生的颜色属于哪个色彩空间），Lab 算法读取设备的 ICC 色彩文件，然后准确进行不同设备之间的颜色信息转换。

每个设备（相机、显示器、打印机）都有自己不同的色域，即自己硬件条件所能产生的颜色范围。显示器的 ProPhoto RGB、Adobe RGB、sRGB 等色彩空间的色域依次递减。打印机的色彩空间有 US web coated 和 Japan color 2002 coated 等。

色域

色域（Color Gamut）是颜色的子集合。即某个色彩空间能表示的颜色种类的集合。如 24 位 RGB 模型的色彩空间可以表现 256 $\times$ 256 $\times$ 256 $\approx$ 16770000 中颜色。

互补色（Complementary Colour）表示当两种颜色组合时能够互相抵消，呈现出灰阶色彩，如白色或黑色。一种现象是互补色的颜色放在相邻位置时，会产生强烈对比度。

色彩模型

色彩模型（Color Model）是硬件设备产生颜色的基础原理。显示器、相机、投影仪使用 RGB 色彩模型，而打印机使用 CMYK 色彩模型。色彩模型是一种抽象的数学模型，用一组数值来来表示颜色，通常是一个三元组、四元组或者颜色分量。

常见的色彩模型有如下 5 类：

HSB/HSV
RGB
CMYK
HSL

HSB/HSV

HSB/HSV 色彩模型是一种最接近人类直觉的色彩模型，H 表示色相（Hue）、S 表示饱和度（Saturation）、B 表示明度（Brightness）（V 表示明度（Value））

HSB/HSV 是艺术家们常用的，因为与加法减法混色的术语相比，使用色相、饱和度等概念描述色彩更自然直观。HSB/HSV 是 RGB 色彩空间的一种变形，它的内容和色彩尺度与RGB色彩空间有密切联系。

RGB

RGB 色彩模型是显示器等常用的一种颜色模型。R 表示红色（Red）、G 表示绿色（Green）、B 表示蓝色（Blue）。通过线性组合来表示颜色。在单色中，人眼对红色最不敏感，蓝色最敏感，所以 RGB 色彩模型均匀性较差。常适合于显示系统，显示效果与材料相关。

RGB 色彩模型表示发光体颜色模型。RGB 颜色信息分为三个通道，但是相同的三个通道中也包含亮度信息。

在 OpenCV 中，读取图像后获得的通道顺序是 B，G，R。这是历史遗留问题。

RGB采用加法混色法，因为它是描述各种“光”通过何种比例来产生颜色。光线从暗黑开始不断叠加产生颜色。RGB描述的是红绿蓝三色光的数值。RGBA是在RGB上增加阿尔法通道实现透明效果。

注意：美术专业中定义的三原色为红（Red）、黄（Yellow）、蓝（Blue）。

CMYK

CMYK 色彩模型是打印机等常用的一种颜色模型。C 表示青色（Cyan）、M 表示洋红（Magenta）、Y 表示黄色（Yellow）、K 表示黑色（区别 RGB 中 Blue，这边不采用 Black 的 B，使用 K 表示黑色）。黑色可以使用其他颜色混合得到，但比较耗颜料，因此直接提供黑色颜料。

CMYK 色彩模型表示反射体的颜色模型。

颜色 C，M，Y 分别是 R，G，B 三种颜色的补色，即灰色 - RGB = CMY。C 表示只吸收红色，反射其他所有颜色；M 表示只吸收绿色，反射其他颜色；B 表示只吸收蓝色，反射其他颜色。

CMYK印刷过程中使用减法混色法，因为它描述的是需要使用何种油墨，通过光的反射显示出颜色。它是在一种白色介质（画板，页面等）上使用油墨来体现图像。

HSL

HSL（色相：Hue、饱和度：Saturation、亮度：Lightness／Luminance），也称 HLS 或 HSI（I 指 Intensity）与 HSV 非常相似，仅用亮度（Lightness）替代了明度（Brightness）。二者区别在于，一种纯色的明度等于白色的明度，而纯色的亮度等于中度灰的亮度。