HSI顏色模型

HSI是HSI顏色模型的雙六稜錐表示，I是強度軸，色調H的角度範圍為0，2π，其中，純紅色的角度為0，純綠色的角度為2π/3，純藍色的角度為4π/3。

基本信息

• 中文名：HSI顏色模型
• 英文名：Hue-Saturation-Intensity（Lightness）

• 提出時間：1915年
• 提出者：孟塞爾
• 描述方法：用H、S、I三參數描述顏色特性

簡介

HSI顏色模型

HSI〔Hue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI或HSL〕顏色模型用H、S、I三參數描述顏色特性，其中H定義顏色的波長，稱為色調；S表示顏色的深淺程度，稱為飽和度；I表示強度或亮度。

當人觀察一個彩色物體時，用色調、飽和度、亮度來描述物體的顏色。色調是描述純色的屬性(純黃色、橘黃或者紅色)；飽和度給出一種純色被白光稀釋的程度的度量；亮度是一個主觀的描述，實際上，它是不可以測量的，體現了無色的強度概念，並且是描述彩色感覺的關鍵參數。而強度(灰度)是單色圖像最有用的描述子，這個量是可以測量且很容易解釋。則將提出的這個模型稱作為HSI(色調、飽和度、強度)彩色模型，該模型可在彩色圖像中從攜帶的彩色信息(色調和飽和度)里消去強度分量的影響，使得HSI模型成為開發基於彩色描述的圖像處理方法的良好工具，而這種彩色描述對人來說是自然而直觀的。

HSI模型是美國色彩學家孟塞爾(H.A.Munseu)於1915年提出的，它反映了人的視覺系統感知彩色的方式，以色調、飽和度和強度三種基本特徵量來感知顏色。

相關概念

HSI顏色模型

色調H(Hue)：與光波的波長有關，它表示人的感官對不同顏色的感受，如紅色、綠色、藍色等，它也可表示一定範圍的顏色，如暖色、冷色等。
飽和度S(Saturation)：表示顏色的純度，純光譜色是完全飽和的，加入白光會稀釋飽和度。飽和度越大，顏色看起來就會越鮮艷，反之亦然。
強度I(Intensity)：對應成像亮度和圖像灰度，是顏色的明亮程度。
HSI模型的建立基於兩個重要的事實：

①I分量與圖像的彩色信息無關；

②H和S分量與人感受顏色的方式是緊密相聯的。這些特點使得HSI模型非常適合彩色特性檢測與分析。
若將RGB單位立方體沿主對角線進行投影，可得到六邊形，這樣，原來沿主對角線的灰色都投影到中心白色點，而紅色點(1，0，0)則位於右邊的角上，綠色點(0，1，0)位於左上角，藍色點(0，0，1)則位於左下角。
飽和度S是顏色空間任一點距I軸的距離。當然，若用圓表示RGB模型的投影，則HSI色度空間為雙圓錐3D表示。
注意：當強度I=0時，色調H、飽和度S無定義；當S=0時，色調H無定義。

好處

1.在處理彩色圖像時，可僅對I分量進行處理，結果不改變原圖像中的彩色種類；
2.HSI模型完全反映了人感知顏色的基本屬性，與人感知顏色的結果一一對應，因此，HSI模型被廣泛套用於人的視覺系統感知演的的圖像表示和處理系統中。