Przelicz wartości RGB na zapis HSV

RGB opisuje kolor ilością światła czerwonego, zielonego i niebieskiego, którą ekran wysyła w jednym punkcie. HSV opisuje ten sam kolor trzema cechami, które łatwiej sobie wyobrazić: odcieniem (H), czyli miejscem na kole barw zapisanym kątem od 0° do 360°, nasyceniem (S), czyli ilością koloru, oraz jasnością (V)[1].

Model zaproponował Alvy Ray Smith w 1978 roku. Chciał, żeby kolor na ekranie dobierało się tak, jak malarz miesza farby: wybiera czystą barwę, rozjaśnia ją bielą albo przyciemnia czernią. W jego modelu spadek nasycenia oznacza więcej bieli, a spadek jasności więcej czerni[2].

Ten sam model nosi też nazwę HSB, od angielskiego brightness[3]. Pod tą nazwą znajdziesz go w próbniku kolorów Photoshopa: barwa jest tam kątem od 0° do 360°, a nasycenie i jasność są podane w procentach[4]. Kanały RGB, od których zaczynasz, zapiszesz też jako kod szesnastkowy w konwerterze RGB na HEX.

Jeśli kolor masz w innym zapisie, na przykład w OKLCH, Lab albo jako kod z Androida, konwerter kolorów pokaże go naraz we wszystkich zapisach.

Podziel każdy kanał przez 255. Jasność V to największy z trzech wyników. Nasycenie S to różnica między największym a najmniejszym, podzielona przez największy. Odcień H zależy od tego, który kanał jest najmocniejszy[5].

Wzór: V = max, S = (max − min) ÷ max, a gdy najmocniejszy jest kanał niebieski, H = 240° + 60° × (R − G) ÷ (max − min). Przy najmocniejszym kanale czerwonym odcień liczy się od 0°, a przy zielonym od 120°[5].

Weźmy rgb(59, 130, 246). Po podzieleniu przez 255 kanały wynoszą 0,231, 0,510 i 0,965. Najwyższy jest niebieski, więc jasność to 96,5%. Różnica między największym a najmniejszym wynosi 0,733, a po podzieleniu przez 0,965 daje nasycenie 76%.

Odcień to 240° + 60° × (0,231 − 0,510) ÷ 0,733, czyli 240° − 22,8° = 217,2°. Cały kolor to hsv(217.2, 76%, 96.5%). Gdy wszystkie trzy kanały są równe, kolor jest szary, nasycenie wynosi 0, a odcień nie ma znaczenia[2], więc konwerter wpisuje w to miejsce 0.

Najczęściej dlatego, że OpenCV wczytuje zdjęcie z kanałami w kolejności niebieski, zielony, czerwony[9]. Obraz z cv2.imread przelicz więc stałą cv2.COLOR_BGR2HSV, a nie COLOR_RGB2HSV. Pomyłka zmienia sam odcień: te same trzy bajty 59, 130, 246 czytane jako BGR dają w OpenCV odcień 11 zamiast 109, czyli pomarańcz zamiast błękitu.

Druga pułapka dotyczy czerwieni. Leży ona na obu końcach skali odcienia, więc czysta czerwień ma w OpenCV odcień 0, a rgb(225, 0, 15), czerwień z lekką domieszką niebieskiego, już 178. Zakres, którym wybierasz czerwone piksele, musi zatem objąć oba końce skali.