RGB 和 HSV 互相转换算法

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-09-16 11:04 460阅读 0赞

一、简介

RGB 是我们接触最多的颜色空间，分别为红色(R)，绿色(G)和蓝色(B)。HSV 是用色调H，饱和度S，明亮度V来描述颜色的变化，H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°。饱和度S越高，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。H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）。

二、从RGB转换到HSV

*  设 (r, g, b) 分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标，它们的值是在 0 到 1 之间的实数
 *  设 max 等于 r, g, b 中的最大者
 *  设 min 等于 r, g, b 中的最小者

![format_png][]

转换代码如下：

float retmax(
           
            float a,
           
            float b,
           
            float c)//求最大值
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           {
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float 
           
            max = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            max = a;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            max<b)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                   
           
            max = b;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            max<c)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                   
           
            max = c;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            return 
           
            max;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           }
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
           
            float retmin(
           
            float a,
           
            float b,
           
            float c)//求最小值
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           {
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float 
           
            min = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            min = a;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            min>b)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                   
           
            min = b;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            min>c)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                   
           
            min = c;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            return 
           
            min;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           }
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           //R,G,B参数传入范围（
           
            0~
           
            100）
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           //转换结果h(
           
            0~
           
            360),s(
           
            0~
           
            100),v(
           
            0~
           
            100)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           void rgb_to_hsv(
           
            float *h,
           
            float *s,
           
            float *v,
           
            float R,
           
            float G,
           
            float B)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           {
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float 
           
            max = 
           
            0,
           
            min = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               R = R/
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               G = G/
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               B = B/
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
            
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            max = retmax(R,G,B);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            min = retmin(R,G,B);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *v = 
           
            max;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            max == 
           
            0)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *s = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *s = 
           
            1 - (
           
            min/
           
            max);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
            
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(
           
            max == 
           
            min)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *h = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else 
           
            if(
           
            max == R && G>=B)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *h = 
           
            60*((G-B)/(
           
            max-
           
            min));
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else 
           
            if(
           
            max == R && G<B)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *h = 
           
            60*((G-B)/(
           
            max-
           
            min)) + 
           
            360;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else 
           
            if(
           
            max == G)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *h = 
           
            60*((B-R)/(
           
            max-
           
            min)) + 
           
            120;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else 
           
            if(
           
            max == B)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *h = 
           
            60*((R-G)/(
           
            max-
           
            min)) + 
           
            240;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
            
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *v = *v * 
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *s = *s * 
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           }

三、从HSV转换到RGB

1、转换公式如下：

![format_png 1][]

2、转换代码如下：

//参数入参范围h(0~360),s(0~100),v(0~100),这里要注意，要把s,v缩放到0~1之间
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
           
            //转换结果R(0~100),G(0~100),B(0~100)，如需转换到0~255，只需把后面的乘100改成乘255
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
           
            void 
           
            hsv_to_rgb
           
            (int h,int s,int v,float *R,float *G,float *B)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           {
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float 
           
            C 
           
            = 
           
            0,X = 
           
            0,Y = 
           
            0,Z = 
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            int i=
           
            0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float H=(
           
            float)(h);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float S=(
           
            float)(s)/
           
            100.0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            float V=(
           
            float)(v)/
           
            100.0;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            if(S == 
           
            0)
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   *R = *G = *B = V;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
               
           
            else
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               {
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   H = H/
           
            60;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   i = (
           
            int)H;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   C = H - i;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
            
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   X = V * (
           
            1 - S);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   Y = V * (
           
            1 - S*C);
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   Z = V * (
           
            1 - S*(
           
            1-C));
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                   
           
            switch(i){
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            0 : *R = V; *G = Z; *B = X; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            1 : *R = Y; *G = V; *B = X; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            2 : *R = X; *G = V; *B = Z; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            3 : *R = X; *G = Y; *B = V; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            4 : *R = Z; *G = X; *B = V; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
                       
           
            case 
           
            5 : *R = V; *G = X; *B = Y; 
           
            break;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
                   }
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               }
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *R = *R *
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *G = *G *
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
               *B = *B *
           
            100;
          
           
         
          
         
         
          
          
           
         
          
         
          
          
           
            
           }

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