色彩與HSV模型(轉)

【基本知識】

顏色

可分為紅綠藍三原色的組成。

也可分為 按色調,飽和度,亮度構成。

色調

顏色色別。如玫瑰紅、桔黃、檸檬黃、鈷藍、群青、翠綠

飽和度 (純度)

指色彩的純凈程度。含有色彩成分的比例愈大,則色彩的純度愈高。可見光譜的各種單色光是最純的顏色,為極限純度。當一種顏色摻入黑、白或其他彩色時,純度就產生變化。當摻入的色達到很大的比例時,在眼睛看來,原來的顏色將失去本來的光彩,而變成摻和的顏色了。當然這并不等于說在這種被摻和的顏色里已經不存在原來的色素,而是由于大量的摻入其他彩色而使得原來的色素被同化,人的眼睛已經無法感覺出來了。

亮度(明度)

指色彩中深淺程度,明暗程度。在無彩色中,白色明度最高,黑色明度最低。有彩色中:黃色明度最高、蘭紫色明度最低。

【HSV模型】

HSV(Hue, Saturation, Value)是由此而來的一種顏色空間, 也稱六角錐體模型(Hexcone Model)。

HSV也是Photoshop及Unity中常用的顏色表示方式。

H 色調

用角度度量,取值范圍為0°~360°,從紅色開始按逆時針方向計算,紅色為0°,綠色為120°,藍色為240°。它們的補色是:黃色為60°,青色為180°,品紅為300°;

S 飽和度

可簡單理解為顏色偏離同亮度灰色的程度。飽和度取值范圍為0.0~1.0,值越大,顏色越飽和。

V 亮度

取值范圍為0.0~1.0

附上兩個Shader,一個是好友Canvas寫的降低飽和度的Shader,包含了 HSV和RGB的相互轉換函數。

另一個是我寫的簡易降低飽和度的Shader。

Shader "ProjectS/Saturation_Render" {

Properties {

_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}

}

SubShader {

Pass {

CGPROGRAM

#pragma vertex vert_img

#pragma fragment frag

#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest

#include "UnityCG.cginc"

#pragma target 2.0

uniform sampler2D _MainTex;

float3 rgb_to_hsv_no_clip(float3 RGB)

{

float3 HSV;

float minChannel, maxChannel;

if (RGB.x > RGB.y) {

maxChannel = RGB.x;

minChannel = RGB.y;

}else {

maxChannel = RGB.y;

minChannel = RGB.x;

}

if (RGB.z > maxChannel) maxChannel = RGB.z;

if (RGB.z < minChannel) minChannel = RGB.z;

HSV.xy = 0;

HSV.z = maxChannel;

float delta = maxChannel - minChannel;//Delta RGB value

if (delta != 0) {// If gray, leave HS at zero

HSV.y = delta / HSV.z;

float3 delRGB;

delRGB = (HSV.zzz - RGB + 3*delta) / (6.0*delta);

if( RGB.x == HSV.z ) HSV.x = delRGB.z - delRGB.y;

else if ( RGB.y == HSV.z ) HSV.x = ( 1.0/3.0) + delRGB.x - delRGB.z;

else if ( RGB.z == HSV.z ) HSV.x = ( 2.0/3.0) + delRGB.y - delRGB.x;

}

return (HSV);

}

float3 hsv_to_rgb(float3 HSV)

{

float3 RGB = HSV.z;

float var_h = HSV.x * 6;

float var_i = floor(var_h);// Or ... var_i = floor( var_h )

float var_1 = HSV.z * (1.0 - HSV.y);

float var_2 = HSV.z * (1.0 - HSV.y * (var_h-var_i));

float var_3 = HSV.z * (1.0 - HSV.y * (1-(var_h-var_i)));

if(var_i == 0) { RGB = float3(HSV.z, var_3, var_1); }

else if (var_i == 1) { RGB = float3(var_2, HSV.z, var_1); }

else if (var_i == 2) { RGB = float3(var_1, HSV.z, var_3); }

else if (var_i == 3) { RGB = float3(var_1, var_2, HSV.z); }

else if (var_i == 4) { RGB = float3(var_3, var_1, HSV.z); }

else{ RGB = float3(HSV.z, var_1, var_2); }

return (RGB);

}

fixed4 frag (v2f_img i) : SV_Target

{

fixed4 original = tex2D(_MainTex, i.uv);

float3 RGB = float3(original.r, original.g, original.b);

float3 HSV = rgb_to_hsv_no_clip(RGB);

HSV.y = HSV.y - HSV.y * 0.6f;

RGB = hsv_to_rgb(HSV);

fixed4 output = fixed4(RGB.x, RGB.y, RGB.z, 1);

return output;

}

ENDCG

}

}

Fallback off

}

Shader "Custom/Easy_Saturation" {

Properties {

_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}

_Deviation ("Deviation", Range(0,1)) = 0.5

}

SubShader {

Pass {

CGPROGRAM

#pragma vertex vert_img

#pragma fragment frag

#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest

#include "UnityCG.cginc"

uniform sampler2D _MainTex;

float _Deviation;

float4 ToGray(float4 c)

{

float maxv;

maxv = max(c.x,c.y);

maxv = max(maxv,c.z);

float x = (maxv-c.x)*_Deviation+c.x;

float y = (maxv-c.y)*_Deviation+c.y;

float z = (maxv-c.z)*_Deviation+c.z;

return float4(x,y,z,c.a);

}

fixed4 frag (v2f_img i) : SV_Target

{

fixed4 original = tex2D(_MainTex, i.uv);

return ToGray(original);

}

ENDCG

}

}

Fallback "Diffuse"

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