HSV
HSV (англ.: Hue, Saturation, Value — тон, насычанасць, значэнне) або HSB (англ.: Hue, Saturation, Brightness — адценне, насычанасць, яркасць) — колеравая мадэль, у якой каардынатамі колера з’яўляюцца:
- Hue — колеравы тон, (напрыклад, чырвоны, зялёны ці сіне-блакітны). Вар’іруецца ў межах 0—360°, аднак часам прыводзіцца да дыяпазону 0—100 або 0—1.
- Saturation — насычанасць. Вар’іруецца ў межах 0—100 ці 0—1. Чым больш гэты параметр, тым «чысцей» колер, таму гэты параметр часам завуць чысцінёй колеру. А чым бліжэй гэты параметр да нуля, тым бліжэй колер да нейтральнага шэрага.
- Value (значэнне колеру) ці Brightness — яркасць. Таксама задаецца ў межах 0—100 і 0—1.
Мадэль была створана Элві Рэем Смітам, адным з заснавальнікаў Pixar, у 1978 годзе. Яна з’яўляецца нелінейным пераўтварэннем мадэлі RGB.
Колер, прадстаўлены ў HSV, залежыць ад прылады, на якую ён будзе выведзены, бо HSV — пераўтварэнне мадэлі RGB, якая таксама залежыць ад прылады. Для атрымання кода колеру, які не залежыць ад прылады, выкарыстоўваецца мадэль Lab.
Варта адзначыць, што HSV (HSB) і HSL — дзве розныя колеравыя мадэлі.
Трохмерныя візуалізацыі прасторы HSV
правіцьЦыліндр
правіцьНайпрасцейшы спосаб адлюстраваць HSV у трохмерную прастору — скарыстацца цыліндрычнай сістэмай каардынат. Тут каардыната H вызначаецца палярным вуглом, S — радыус-вектарам, а V — Z-каардынатай. Гэта значыць, адценне змяняецца пры руху ўздоўж акружнасці цыліндру, насычанасць — уздоўж радыусу, а яркасць — уздоўж вышыні. Нягледзячы на «матэматычную» дакладнасць, у такой мадэлі ёсць істотны недахоп: на практыцы колькасць распазнаваных вокам узроўняў насычанасці і адценняў памяншаецца пры набліжэнні яркасці (V) да нулю (гэта значыць, на адценнях, блізкіх да чорнага). Таксама на малых S і V з’яўляюцца істотныя памылкі акруглення пры перакладзе RGB у HSV і наадварот. Таму часцей ужываецца канічная мадэль.
Конус
правіцьІншы спосаб візуалізацыі каляровай прасторы — конус. Як і ў цыліндры, адценне змяняецца па акружнасці конусу. Насычанасць колеру ўзрастае з аддаленнем ад восі конусу, а яркасць — з набліжэннем да яго падножжа. Часам замест конусу выкарыстоўваецца шасцікутная правільная піраміда.
Абодва гэтых спосабу з’яўляюцца зручнай трохмернай ілюстрацыяй прасторы HSV. Але з-за трохмернасці яны ў прыкладным ПА не ўжываюцца.
Візуалізацыя HSV у прыкладным ПА
правіцьМадэль HSV часта выкарыстоўваецца ў праграмах камп’ютарнай графікі, бо зручная для чалавека. Ніжэй азначаны спосабы «разгортвання» трохмернай прасторы HSV на двухмерны экран камп’ютара.
Колеравы круг
правіцьГэта візуалізацыя складаецца з колеравага кругу (гэта значыць, папярэчнага сячэння цыліндру) і рухавічка яркасці (вышыні цыліндру). Гэта візуалізацыя атрымала шырокую вядомасць па першых версіях ПА кампаніі Corel. На гэты момант ужываецца надзвычай рэдка, часцей выкарыстоўваюць кальцавую мадэль («а-ля Macromedia»)
Колеравае кальцо
правіцьАдценне падаецца ў выглядзе вясёлкавага кальца, а насычанасць і значэнне колеру выбіраюцца з дапамогай упісанага ў гэта кальцо трохвугольніку. Яго вертыкальная вось, як правіла, рэгулюе насычанасць, а гарызантальная дазваляе змяняць значэнне колеру. Такім чынам, для выбару колеру трэба спачатку паказаць адценне, а потым абраць патрэбны колер з трохвугольніка.
Змена аднаго кампанента
правіцьНа гэтых дзвюх дыяграмах паказаны колеры, якія адрозніваюцца толькі адным кампанентам.
Пераўтварэнне колеравых кампанентаў паміж мадэлямі
правіцьRGB → HSV
правіцьЛічым, што:
Няхай — максімальнае значэнне з , і , а — мінімальнае з іх.
калі | |
калі і | |
калі і | |
калі | |
калі |
калі | |
иначе |
HSV → RGB
правіцькалі | |||
калі | |||
калі | |||
калі | |||
калі | |||
калі |
У камп’ютарнай графіцы кампаненты S і V прынята ўяўляць цэлым лікам ад 0 да 255 (у вакне выбару колераў у Microsoft Windows — ад 0 да 240) замест рэчаіснага ад 0 да 1. Пры цэлалікавым кадзіраванні для кожнага колеру ў HSV ёсць адпаведны колер у RGB. Аднак адваротнае сцвярджэнне не з’яўляецца дакладным: некаторыя колеры ў RGB нельга выразіць у HSV так, каб значэнне кожнага кампанента было цэлым. Фактычна, пры такім кадзіраванні даступна толькі частка колеравай прасторы RGB.
Дадатковыя колеры
правіцьДва колеры завуцца дадатковымі, калі пры змешванні іх у роўнай прапорцыі атрымліваецца чысты шэры колер. Калі зададзены адзін колер ( , , ), то абавязкова існуе дадатковы яму колер ( , , ). Паколькі выніковы колер павінен быць шэрым, яго насычанасць (S) павінна быць роўная 0. Такім чынам,