在photoshop中经常使用有RGB(红色、绿色、蓝色)、CMYK(青色、洋红、黄 色、黑色)、HSB(色相、饱和度、亮度)和Lab4中色彩空间。本文将介绍其具体的算法，并通过VC编程实现，本系列程序均在Win7+VS2008测试通过，并且和PS3的结果一致。
由于公式比较繁琐，代码比较复杂，所以关于VC编程实现色彩空间的转换将分成多篇文章介绍。RGB色彩空间与LAB色彩空间之间的转换通常需要XYZ色彩空间过渡完成，本文主要介绍RGB与XYZ色彩空间之间的相互转换原理和具体实现，首先介绍rgb色彩空间转换成XYZ色彩空间的理论计算公式和VC源代码，然后介绍XYZ转换成rgb色彩空间的计算公式和源代码。
首先将rgb转换成RGB：
其中，gamma函数是r、g、b的gamma变换，gamma 2.2函数如下：
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矩阵的逆矩阵staticCMatrix inv_matrixM=matrixM.inv();// gamma 2.2// Gamma校正函数doubleCColorUtility::gamma(doublex){ if(x>0.04045) x=pow((x+0.055)/1.055,2.4); else x=x/12.92; returnx;}// CIE RGB转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为R、G、B的gamma逆变换，gamma 2.2的逆变换函数如下：
示例：
| 123456789101112131415161718192021222324252627 | // gamma 2.2// Gamma校正函数的反函数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转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为M矩阵的逆矩阵。到此，便使用VC编程实现了色彩空间XYZ到rgb的转换，本文介绍了XYZ色彩空间与rgb色彩空间的正变换和逆变换，为方便读者理解，给出了具体的计算公式和实际源码。VC图形图像处理编程博大精深，有任何建议欢迎留言讨论，后续文章我们将继续介绍VC编程实现其它色彩空间之间的相互转换。
RGB彩色工业标准到CIEXYZ空间转换示例：
[html] view plain copyclc; close all; clear all; rgb = imread('lena.bmp'); subplot(2,3,1),imshow(rgb,'InitialMagnification','fit');title('原图像'); rgb =double(rgb);%双精度化(0-255) x = 0.607*rgb(:,:,1)+0.174*rgb(:,:,2)+0.201*rgb(:,:,3); x = mat2gray(x);%把矩阵转化为灰度图像 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连在一起 subplot(2,3,3),imshow(xyz);title('XYZ图像'); subplot(2,3,4),imshow(x);title('X图像'); subplot(2,3,5),imshow(y);title('Y图像'); subplot(2,3,6),imshow(z);title('Z图像'); 运行结果：
注：Matlab中没有lena.bmp文件，可以从网上下载，此外imshow(rgb,'notruesize')在Matlab2012中不在支持应改为 imshow(rgb,'InitialMagnification','fit')。
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