RGBはそれぞれ、赤、緑、青成分の輝度を表し、0～255の整数値、もしくは0～1の実数値とする。以下では、整数か実数かは明記しないので各自で判断する事。
CMYはそれぞれ、Cyan、Magenta、Yellowを表す。RとC、GとM、BとY、は補色関係にある。
C = 1-R
M = 1-G
Y = 1-B
R = 1-C
G = 1-M
B = 1-Y
Kは黒。
Black=minimum(1-Red,1-Green,1-Blue)
Cyan=(1-Red-Black)/(1-Black)
Magenta=(1-Green-Black)/(1-Black)
Yellow=(1-Blue-Black)/(1-Black)
Red=1-minimum(1,Cyan*(1-Black)+Black)
Green=1-minimum(1,Magenta*(1-Black)+Black)
Blue=1-minimum(1,Yellow*(1-Black)+Black)
H: Hue angle (色相角度) 0～360°。赤が0°、黄が60°、緑が120°、水色が180°、青が240°、紫が300°、360°で再び赤に戻る。
S: Saturation (彩度) 0～1の実数値。0側が薄く（無彩色）、１側が濃い（有彩色）
V: Value (強度) 0～1の実数値。0側が弱く、1側が強い。0側が黒絵の具を加えた状態、1側が黒絵の具を加えない状態。明度に似ている。
H/60の整数部をi、小数部をfとする。
p1=V*(1-S)
p2=V*(1-S*f)
p3=V*(1-S*(1-f))
i=0: R=V, G=p3, B=p1
i=1: R=p2, G=V, B=p1
i=2: R=p1, G=V, B=p3
i=3: R=p1, G=p2, B=V
i=4: R=p3, G=p1, B=V
i=5: R=V, G=p1, B=p2
cmax=maximum(R, G, B)
cmin=minimum(R, G, B)
V=cmax
S=(cmax-cmin)/cmax (ただし、cmax==0の時はS=0)
R==cmax: H=60*{(G-B)/(cmax-cmin)}
G==cmax: H=60*{2+(B-R)/(cmax-cmin)}
B==cmax: H=60*{4+(R-G)/(cmax-cmin)}
なお、H<0の時はHに360を加える。
また、S==0の時はH=0とする。
H: Hue angle (色相角度) 0°～360°。HSVのHと同じ。
L: Lightness (明度) 0～1の実数値。0側が暗く、1側が明るい。0～0.5側は黒絵の具を加えた状態、0.5～1側は白絵の具を加えた状態。0.5はどちらも加えない状態。
S: Saturation (彩度) 0～1の実数値。HSVのSと同じ。
L<=0.5: cmin=L*(1-S), cmax=2*L-cmin
L>0.5: cmax=L*(1-S)+S, cmin=2*L-cmax
R=f(H+120)
G=f(H)
B=f(H-120)
ただし、
f(h)=
h<60: cmin+(cmax-cmin)*h/60
h>=60 && h<180: cmax
h>=180 && h<240: cmin+(cmax-cmin)*(240-h)/60
h>=240: cmin
cmax=maximum(R, G, B)
cmin=minimum(R, G, B)
L=(cmax+cmin)/2
cmax-cmin==0: S=0, H=0
L<=0.5: S=(cmax-cmin)/(cmax+cmin)
L>0.5: S=(cmax-cmin)/(2-(cmax+cmin))
R==cmax: H=60*{(G-B)/(cmax-cmin)}
G==cmax: H=60*{2+(B-R)*(cmax-cmin)}
B==cmax: H=60*{4+(R-G)*(cmax-cmin)}
なお、H<0の時はHに360を加える。
CIEとは1931年の国際照明委員会(Commission Internationale de l'Eclairage)で決められた色度図のカラーモデルである。日本工業規格ではJIS Z 8701である。
x: 色度(0～1) chromaticity
y: 色度((0)～1)
Y: 輝度。0側が弱く、1側が強い。0側が黒絵の具が加えられた状態、1側が黒絵の具が加えられていない状態。
R=2.739386694386690*x*Y/y-1.144708939708940*Y-0.424074844074844*(1-x-y)*Y/y
G=-1.118985713198160*x*Y/y+2.028500773974170*Y+0.033144618976324*(1-x-y)*Y/y
B=0.137976247723133*x*Y/y-0.333450588949605*Y+1.104800777170610*(1-x-y)*Y/y
X=0.478*R+0.299*G+0.175*B
Y=0.263*R+0.655*G+0.081*B
Z=0.020*R+0.160*G+0.908*B
W=X+Y+Z
x=X/W
y=Y/W
Y=y/W
YIQはNTSC(National Television System Committee)方式のカラーテレビ放送で使われるカラーモデルである。Y信号は0～4MHz帯域、I信号は1.5MHz帯域、Q信号は0.6MHz帯域である。Yはカラー映像を白黒映像にすることに使用できる。(白黒テレビと互換性がある。)
Y: 輝度
I:
肌色を含む、オレンジからシアンにかけての色調
Q: I以外の色調
色んなホームページに載っていたものをここに掲載する。
R=Y+0.956*I+0.623*Q
G=Y-0.272*I-0.648*Q
B=Y-1.105*I+0.705*Q
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B
I=0.596*R-0.274*G-0.322*B
Q=0.211*R-0.522*G+0.311*B
R=Y+0.956*I+0.621*Q
G=Y-0.272*I-0.647*Q
B=Y-1.105*I+0.702*Q
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B
I=0.596*R-0.274*G-0.322*B
Q=0.212*R-0.523*G+0.311*B
R=Y+0.9489*I+0.6561*Q
G=Y-0.2645*I-0.6847*Q
B=Y-1.11270*I+1.8050*Q
Y=0.2990*R+0.5870*G+0.1140*B
I=0.5959*R-0.2750*G-0.3210*B
Q=0.2065*R-0.4969*G+0.2904*B
これらは全て似たようなカラーモデルである。ホームページ上でも色んな定義があってどれが正しいのかは僕も分からない。しかも、それぞれ２種類以上の定義があったりする。YUVとYCbCrは違うらしいけど、通常、YUVもYCbCrも同じものを指す事が多い。YCCはYCbCrの事らしい。とりあえず、色んなホームページに載っていたものをここに掲載する。
Y: 輝度
U(Cb): 青み成分
V(Cr): 赤み成分
CENTER: 0、0.5、128(0x80)のどれでも好きなものを使って良い。
Y = 0.29900*R + 0.58700*G + 0.11400*B
Cb = -0.16874*R - 0.33126*G + 0.50000*B + CENTER
Cr = 0.50000*R - 0.41869*G - 0.08131*B + CENTER
R = Y + 1.402*(Cr-CENTER)
G = Y - 0.34414*(Cb-CENTER) - 0.71414*(Cr-CENTER)
B = Y + 1.772*(Cb-CENTER)
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
U = -0.147*R - 0.289*G + 0.437*B + CENTER
V = 0.615*R - 0.515*G - 0.100*B + CENTER
R = Y + 0.000*(U-CENTER) + 1.140*(V-CENTER)
G = Y - 0.394*(U-CENTER) - 0.581*(V-CENTER)
B = Y + 2.028*(U-CENTER) + 0.000*(V-CENTER)
Y = 0.2989*R + 0.5866*G + 0.1145*B
Cb = -0.1687*R - 0.3312*G + 0.5000*B + CENTER
Cr = 0.5000*R - 0.4183*G - 0.0816*B + CENTER
R = Y + 0.0000*(Cb-CENTER) + 1.4022*(Cr-CENTER)
G = Y - 0.3456*(Cb-CENTER) - 0.7145*(Cr-CENTER)
B = Y + 1.7710*(Cb-CENTER) + 0.0000*(Cr-CENTER)
上の定義は誤差が乗る。これは、CCIR601, CCIR601-1(D65)の定義。
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
Cb = -0.172*R - 0.339*G + 0.511*B + CENTER
Cr = 0.511*R - 0.428*G - 0.083*B + CENTER
R = Y + 0.000*(Cb-CENTER) + 1.371*(Cr-CENTER)
G = Y - 0.336*(Cb-CENTER) - 0.698*(Cr-CENTER)
B = Y + 1.732*(Cb-CENTER) + 0.000*(Cr-CENTER)
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
U = -0.147*R - 0.289*G + 0.436*B + CENTER
V = 0.615*R - 0.515*G - 0.100*B + CENTER
R = Y + 0.000*(U-CENTER) + 1.140*(V-CENTER)
G = Y - 0.396*(U-CENTER) - 0.581*(V-CENTER)
B = Y + 2.029*(U-CENTER) + 0.000*(V-CENTER)
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
Cb = -0.1687*R - 0.3313*G + 0.5*B + CENTER
Cr = 0.5*R - 0.4187*G - 0.0813*B + CENTER
R = Y + 0.000*(Cb-CENTER) + 1.402*(Cr-CENTER)
G = Y - 0.34414*(Cb-CENTER) - 0.71414*(Cr-CENTER)
B = Y + 1.772*(Cb-CENTER) + 0.000*(Cr-CENTER)
CCIR 601-1
Y = 0.2990*R + 0.5870*G + 0.1140*B
Cb = -0.1687*R - 0.3313*G + 0.5000*B + CENTER
Cr = 0.5000*R - 0.4187*G - 0.0813*B + CENTER
R = Y + 0.0000*(Cb-CENTER) + 1.4020*(Cr-CENTER)
G = Y - 0.3441*(Cb-CENTER) - 0.7141*(Cr-CENTER)
B = Y + 1.7720*(Cb-CENTER) + 0.0000*(Cr-CENTER)
Y = 0.2990*R + 0.5870*G + 0.1140*B
U = -0.1684*R - 0.3316*G + 0.5000*B + CENTER
V = 0.5000*R - 0.4187*G - 0.0813*B + CENTER
R = Y + 0.0000*(U-CENTER) + 1.4020*(V-CENTER)
G = Y - 0.3441*(U-CENTER) - 0.7139*(V-CENTER)
B = Y + 1.7718*(U-CENTER) + 0.0012*(V-CENTER)