在photoshop中經常使用有RGB(紅色、綠色、藍色)、CMYK(青色、洋紅、黃 色、黑色)、HSB(色相、飽和度、亮度)和Lab4中色彩空間。本文將介紹其具體的算法，并通過VC編程實現，本系列程序均在Win7+VS2008測試通過，并且和PS3的結果一致。
由于公式比較繁瑣，代碼比較復雜，所以關于VC編程實現色彩空間的轉換將分成多篇文章介紹。RGB色彩空間與LAB色彩空間之間的轉換通常需要XYZ色彩空間過渡完成，本文主要介紹RGB與XYZ色彩空間之間的相互轉換原理和具體實現，首先介紹rgb色彩空間轉換成XYZ色彩空間的理論計算公式和VC源代碼，然后介紹XYZ轉換成rgb色彩空間的計算公式和源代碼。
首先將rgb轉換成RGB：
其中，gamma函數是r、g、b的gamma變換，gamma 2.2函數如下：
其中：
示例：
| 1234567891011121314151617181920212223242526272829 | staticdoubleM[]={ 0.436052025, 0.385081593, 0.143087414, 0.222491598, 0.716886060, 0.060621486, 0.013929122, 0.097097002, 0.714185470};staticCMatrix matrixM(3,3,M);// M矩陣的逆矩陣staticCMatrix inv_matrixM=matrixM.inv();// gamma 2.2// Gamma校正函數doubleCColorUtility::gamma(doublex){ if(x>0.04045) x=pow((x+0.055)/1.055,2.4); else x=x/12.92; returnx;}// CIE RGB轉XYZboolCColorUtility::_cie_rgb2xyz(constintrgb[3],double(&xyz)[3]){ doubleRGB[]={rgb[0]/255.0,rgb[1]/255.0,rgb[2]/255.0}; RGB[0]=gamma(RGB[0]); RGB[1]=gamma(RGB[1]); RGB[2]=gamma(RGB[2]); xyz[0]=100.0*(matrixM[1][1]*RGB[0]+matrixM[1][2]*RGB[1]+matrixM[1][3]*RGB[2]); xyz[1]=100.0*(matrixM[2][1]*RGB[0]+matrixM[2][2]*RGB[1]+matrixM[2][3]*RGB[2]); xyz[2]=100.0*(matrixM[3][1]*RGB[0]+matrixM[3][2]*RGB[1]+matrixM[3][3]*RGB[2]); returntrue;} |
其中r_gamma為R、G、B的gamma逆變換，gamma 2.2的逆變換函數如下：
示例：
| 123456789101112131415161718192021222324252627 | // gamma 2.2// Gamma校正函數的反函數doubleCColorUtility::r_gamma(doublex){ if(x>pow((0.04045+0.055)/1.055,2.4)) x=1.055*pow(x,1.0/2.4)-0.055; else x=12.92*x; returnx;}//XYZ轉labboolCColorUtility::_cie_xyz2rgb(constdoublexyz[3],int(&rgb)[3]){ doubleXYZ[]={0.0,0.0,0.0}; XYZ[0]=(inv_matrixM[1][1]*xyz[0]+inv_matrixM[1][2]*xyz[1]+inv_matrixM[1][3]*xyz[2])/100.0; XYZ[1]=(inv_matrixM[2][1]*xyz[0]+inv_matrixM[2][2]*xyz[1]+inv_matrixM[2][3]*xyz[2])/100.0; XYZ[2]=(inv_matrixM[3][1]*xyz[0]+inv_matrixM[3][2]*xyz[1]+inv_matrixM[3][3]*xyz[2])/100.0; XYZ[0]=r_gamma(XYZ[0])>0?r_gamma(XYZ[0])*255:0; XYZ[1]=r_gamma(XYZ[1])>0?r_gamma(XYZ[1])*255:0; XYZ[2]=r_gamma(XYZ[2])>0?r_gamma(XYZ[2])*255:0; rgb[0]=XYZ[0]<255?int(XYZ[0]+0.5):255; rgb[1]=XYZ[1]<255?int(XYZ[1]+0.5):255; rgb[2]=XYZ[2]<255?int(XYZ[2]+0.5):255; returntrue;} |
其中，inv_matrixM為M矩陣的逆矩陣。到此，便使用VC編程實現了色彩空間XYZ到rgb的轉換，本文介紹了XYZ色彩空間與rgb色彩空間的正變換和逆變換，為方便讀者理解，給出了具體的計算公式和實際源碼。VC圖形圖像處理編程博大精深，有任何建議歡迎留言討論，后續文章我們將繼續介紹VC編程實現其它色彩空間之間的相互轉換。
RGB彩色工業標準到CIEXYZ空間轉換示例：
[html] view plain copyclc; close all; clear all; rgb = imread('lena.bmp'); subplot(2,3,1),imshow(rgb,'InitialMagnification','fit');title('原圖像'); rgb =double(rgb);%雙精度化(0-255) x = 0.607*rgb(:,:,1)+0.174*rgb(:,:,2)+0.201*rgb(:,:,3); x = mat2gray(x);%把矩陣轉化為灰度圖像 y = 0.299*rgb(:,:,1)+0.587*rgb(:,:,2)+0.114*rgb(:,:,3); y = mat2gray(y); z = 0.066*rgb(:,:,2)+0.117*rgb(:,:,3); z = mat2gray(z); xyz = cat(3,x,y,z);%把x，y，z連在一起 subplot(2,3,3),imshow(xyz);title('XYZ圖像'); subplot(2,3,4),imshow(x);title('X圖像'); subplot(2,3,5),imshow(y);title('Y圖像'); subplot(2,3,6),imshow(z);title('Z圖像'); 運行結果：
注：Matlab中沒有lena.bmp文件，可以從網上下載，此外imshow(rgb,'notruesize')在Matlab2012中不在支持應改為 imshow(rgb,'InitialMagnification','fit')。
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