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micycle
Asked: 2025-01-02 10:41:56 +0800 CST

HSI 颜色空间到 RGB 的双锥模型

  • 772

我遇到了一种将颜色从 RGB 转换为 HSI 的相当三角函数式的实现。具体来说，就是从 RGB 转换为“由双锥体给出的 HSI 颜色空间”，我猜想这是HSL 的双六锥体模型的另一个名称。

作者描述了“他们首选的变换”RGB-->HSI 的方程式，我已在 Python 中将其实现如下。没有给出反向变换，HSI-->RGB。

def rgb_to_hsi(r, g, b):
    # r, g, b in [0..1]
    x = min(r, g, b)
    y = max(r, g, b)
    I = (x + y) / 2.0
    S = y - x
    c1 = r - (g + b) / 2.0
    c2 = (np.sqrt(3) * (b - g)) / 2.0
    H = np.arctan2(c2, c1)
    H = np.mod(-H, 2 * pi) # re-range to [0..2PI], rotating from red at 0 to green at 2/3PI, etc.

    return [H, S, I] # H in [0..2PI], S in [0..1], I in [0..1]

该算法和我的实现似乎都是正确的，并提供符合该图的结果（即红色（rgb（1,0,0））给出[0.0, 1, 0.5]）：

在此处输入图片描述

但我无法找到或推导出这种转换的逆向工作方法hsi_to_rgb()。

我尝试了几种实现方式，但它们倾向于映射hsi(0.0, 1, 0.5)到rgb(0.5, 0, 0)（半亮度的红色，而不是全亮度的红色）。

我怀疑这是因为大多数 HSL 实现使用HSL 的圆柱模型，而不是双圆锥模型——这是真的吗？

无论哪种方式，将 HSL 双锥模型转换为 rgb 的有效算法（理想情况下是三角算法）是什么？

algorithm

1 个回答

  1. Best Answer

    干得好：

    SQRT3BY2 = math.sqrt(3)/2.0

def hsi_to_rgb(H, S, I):
    c2 = math.sin(-H)*SQRT3BY2
    c1 = math.cos(-H)
    # (r,g,b) = A*c1*(1, -.5, -.5) + A*c2*(0, -1, 1) + B*(1,1,1)
    r = c1
    g = c1*-0.5 - c2
    b = c1*-0.5 + c2
    # multiply to match S
    fac = S/(max(r,g,b)-min(r,g,b))
    r *= fac
    g *= fac
    b *= fac
    # add white to match I
    x = I - (S / 2.0)
    w = x - min(r,g,b)
    r += w
    g += w
    b += w
    return [r, g, b]
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