（青色＋黄色＋紫色）颜料＝白色－红色－绿色－蓝色＝黑色 可见，由颜料三基色相加，由于混合颜料吸收白色，而呈现黑色。 本章彩色图像处理中，都是采用相加混色法。所以，今后我们所讨论的三基色，都是指红、绿、蓝三色。
国际照明委员会（CIE）选择红色（波长λ= 700. 00nm），绿色（波长λ＝546. 1 nm），蓝色（波长λ=435. 8nm）三种单色光作为表色系统的三基色。这就是CIE的R、G、B颜色表示系统。由三基色原理可知，任何颜色都可由三基色混配而得到，为了简单又方便地描绘出各种彩色与三基色的关系，采用彩色三角形与色度图的表示方法。1931年CIE制定了1个色度图（如图8.2所示），用组成某种颜色的三原色的比例来规定这种颜色。图中横轴代表红色色系数，纵轴代表绿色色系数，蓝色系可由z=1-(x+y)求得。图中各点给出光谱中各颜色的色度坐标，蓝紫色在图的左下部。绿色在图的左上部，红色在图的右下部，连接400nm和700nm的直线的光谱上所没有的由紫到红的系列。通过对该图的观察分析可知：
1)在色度图中每点都对应一种可见颜色，或说任何可见颜色都在色度图中占据确定的位置，即在(0,0)，(0,1)，(1,0)为顶点的三角形内。而色度图外的点对应不可见的颜色。
2)在色度图中边界上的点代表纯颜色，移向中心表示混合的白光增加而纯度减少。到中心点C处各种光谱能量相等而显示为白色，此处纯度为零。某种颜色的纯度一般称为该颜色的饱和度。
3)在色度图中连接任意2端点的直线上的各点表示将这2端所代表的颜色相加可组成的一种颜色。根据这个方法，如果要确定由3个给定颜色所组合成的颜色范围，只需将这3种颜色对应的3个点连成三角形，见图8.2。在该三角形
中的任意颜色都可由这3色组成，而在该三角形外的颜色则不能由这3色组成。由于给定3个固定颜色而得到的三角形并不能包含色度图中所有的颜色，所以只用（单波长）3基色并不能组合得到所有颜色。
图8.2 色度图示意
下面是一个色度图中一些点的3特征量值示例。图8.2中心的C点对应白色，由3原色各1/3组合产生。图8.2中P点的色度坐标为x=0.48 , y=0.40。由C通过P画1条直线至边界上的Q点（约590nm）, P点颜色的主波长即为590nm，此处光谱的颜色即Q点的色调(橙色)。图8.2中P点位于从C到纯橙色点的66％的地方，所以它的色纯度（饱和度）是66%。
8.2.3 彩色图像格式
通过前面有关彩色视觉和三基色原理的介绍，了解到引起人类彩色视知觉的彩色图像有多种表示方法。下面介绍彩色图像的表示模式：
1) RGB模式
RGB是色光的彩色模式。R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色，三种色彩叠加形成了其他的色彩。因为三种颜色都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就能形成1 670万种颜色了，也就是“真彩色”，通过它们足以再现绚丽的世界。
在RGB模式中，由红、绿、蓝相叠加可以形成其他颜色，因此该模式也叫加色模式（CMYK是一种减色模式）。所有的显示器、投影设备以及电视等许多设备都是依赖于这种加色模式实现的。
就编辑图像而言，RGB色彩模式也是最佳的色彩模式，因为它可提供全屏幕的24bit的色彩范围，即“真彩色”显示。但是，如果将RGB模式用于打印就不是最佳的了，因为RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印色彩范围之外，因此在打印一幅真彩的图像时，就必然会损失一部分亮度，并且比较鲜明的色彩肯定会失真的。这主要是因为打印所用的是CMYK模式，而CMYK模式所定义的色彩要比RGB模式定义的色彩少得多，因此打印时，系统将自动进行RGB模式与CMYK模式的转换，这样就难以避免损失一部分颜色，出现打印后的失真现象。
2) CMYK模式
CMYK是相减混色，主要用在印刷业，以打印在纸张上的油墨的光线吸引特性为基础，理论上，纯青色(C)、品红(M)和黄(Y)色素能够合成吸收所有颜色并产生黑色。实际上，由于油墨杂质的影响，只能产生一种土灰色，必须以黑
色(K)油墨混合才能产生真正的黑色，因此，CMYK称为四色印刷，当所有四种分量值都是0％时，就会产生纯白色，其他颜色由相应百分比的CMYK值相减混色而得。
CMYK模式是最佳的打印模式，RGB模式尽管色彩多，但不能完全打印出来。
3) Lab模式
Lab模式既不依赖于光线，又不依赖于颜料。它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了RGB与CMYK两种彩色模式的不足。
Lab模式由三个通道组成，但不是R，G，B通道。它的一个通道是照度，即L。另外两个是色彩通道，用a和b来表示。a通道包括的颜色是从深绿（低亮度值）到灰（中亮度值），再到亮彩红色（高亮度值）；b通道则是从紫蓝色（低亮度值）到灰（中灰度值），再到焦黄色（高亮度值）。因此，这种彩色混合后将产生明亮的色彩。
在表达色彩范围上，处于第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位的是CMYK模式。
Lab模式所定义的色彩最多，且与光线及设备无关，并且处理速度与RGB模式同样快，且比CMYK模式快数倍。因此，可以大胆地在图像编辑中使用Lab模式，而且，Lab模式保证在转换成CMYK模式时色彩没有丢失或被替代。因此，最佳避免色彩损失的方法是：应用Lab模式编辑图像，再转换成CMYK模式打印。
4) HSV模式
基于人类对颜色的感觉，HSV模式描述颜色的三个基本特征及色调、饱和
度和亮度。
色相也称色调；是物体反射和投射光的颜色，在通常的使用中，色相由颜色名称标识，比如红、橙或蓝色。
饱和度，有时也称彩度，是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分所占的比例，用从0%（灰色）到100%（完全饱和）的百分比值来度量。
亮度：是颜色的相对明暗程度，通常用0%（黑）到100%（白）的百分比值来度量。
8.2.4 彩色坐标变换
上节指出彩色模式就是建立的一个3-D坐标系统，表示一个彩色空间，采用不同的基本量（三基色）来表示彩色，就得到不同的彩色模式（彩色空间），不同的彩色空间都能表示同一种颜色，因此，它们之间是可以转换的，本节着重分析RGB模式与HSV模式之间的变换。
（1）从RGB变换到HSV
对任何3个在 [0,1] 范围内的R，G，B值，其对应HSV模式中的V，S，H分量可由下面给出的公式计算：
??1?V??R?G?B?3?3?min?R,G,B????S?1???R?G?B????? (8.2.3) ???R?G?R?B/2??????????H?arccos/360??1???22???R?G?R?BG?B???????????????