HSV renk uzayı

Başlığın diğer anlamları için HSV sayfasına bakınız.

HSV (Hue, Saturation, Value) veya HSB (Hue, Saturation, Brightness) renk uzayı, renkleri sırasıyla renk özü, doygunluk ve parlaklık olarak tanımlar ^[1].

• Renk özü, rengin baskın dalga uzunluğunu belirler, örneğin sarı, mavi, yeşil, vb.
  • Açısal bir değerdir 0° - 360°, bazı uygulamalarda ise 0-100 arası olağanlaştırılır.
• Doygunluk, rengin "canlılığını" belirler. Yüksek doygunluk canlı renklere neden olurken, düşük olasılık rengin gri tonlarına yaklaşmasına neden olur.
  • 0-100 arasında değişir.
• Parlaklık ise rengin aydınlığını yani içindeki beyaz oranını belirler.
  • 0-100 arasından değişir.

HSV renk uzayı 1978 yılında Alvy Ray Smith tarafından tanımlandı. Amacı RGB uzayına göre insan görü düzeneğine daha yakın bir yapı oluşturmaktı. HSV, RGB renk uzayından doğrusal olmayan bir dönüşüm ile elde edilir. Her ne kadar HSV ve HSB aynı uzayı tanımlasalar da HSL farklı bir renk uzayıdır. HSV ayrıca aygıt bağımlıdır. Yani bu uzayda tanımlı bir renk, rengi üreten aygıt cihazına göre değişim gösterebilir. Aygıt bağımsız renk gösterimi için CIE L*a*b veya CIE L*u*v kullanılmalıdır.

HSV'nin gösterimi

HSV renk uzayının konik gösterimi.

HSV renk uzayının silindir biçimli gösterimi.

HSV uzayı, ilk tanımlandığı zamanlarda konik bir biçime sahipti. Ancak sonraki yıllarda, gerçek zamanlı geçerli koordinat denetimi için zamanın bilgisayarları yeterli olmadığından silindir biçimine dönüştürüldü. Açmak gerekirse, konik biçimde, aydınlık düzeyi azaldıkça koninin genişliği azalır, dolayısıyla, insan görüsüne uygun olarak, düşük aydınlıkta algılanabilen farklı doygunluk düzeyleri de azalırlar. Diğer yandan, silindir biçimi ile sıfır aydınlık düzeyinde bile yüksek doygunluk düzeyleri tanımlanabilir, ve böylece geçersiz renkler elde edilebilir. Dolayısıyla görüntü işleme uygulamalarında konik biçimi tercih edilirken, renk seçimi görevlerinde silindir biçimi kullanılma eğilimini gösterir.

Dönüşümler

Aşağıdaki dönüşüm denklemleri RGB ile HSV'nin silindir biçimi arasında dönüşüm gerçekleştirilebilir:

${\displaystyle H\in \left\{0,360\right\},S,V,R,G,B\in \left\{0,1\right\}}$

RGB'den HSV'ye:

${\displaystyle MAX\ =\ max\left\{R,G,B\right\},\quad MIN\ =\ min\left\{R,G,B\right\}}$

${\displaystyle H={\begin{cases}{\mbox{tanimsiz}},&{\mbox{eger }}MAX=MIN\\60{\frac {G-B}{MAX-MIN}}+0,&{\mbox{eger }}MAX=R\\&{\mbox{ve }}G\geq B\\60{\frac {G-B}{MAX-MIN}}+360,&{\mbox{eger }}MAX=R\\&{\mbox{ve }}G<B\\60{\frac {B-R}{MAX-MIN}}+120,&{\mbox{eger }}MAX=G\\60{\frac {R-G}{MAX-MIN}}+240,&{\mbox{eger }}MAX=B\end{cases}}}$

${\displaystyle S={\begin{cases}0,&{\mbox{eger }}MAX=0\\1-{\frac {MIN}{MAX}},&{\mbox{degilse}}\end{cases}}}$

${\displaystyle V=MAX\,}$

HSV'den RGB'ye:

${\displaystyle H_{i}\ =\ \left\lfloor {H \over 60}\right\rfloor \mod 6}$

${\displaystyle f\ =\ {H \over 60}-H_{i}}$

${\displaystyle p\ =\ V(1-S)}$

${\displaystyle q\ =\ V(1-fS)}$

${\displaystyle t\ =\ V(1-(1-f)S)}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 0\Rightarrow R=V,G=t,B=p}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 1\Rightarrow R=q,G=V,B=p}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 2\Rightarrow R=p,G=V,B=t}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 3\Rightarrow R=p,G=q,B=V}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 4\Rightarrow R=t,G=p,B=V}$

${\displaystyle {\mbox{eger }}H_{i}\ =\ 5\Rightarrow R=V,G=p,B=q}$

Notlar

HSV uzayının konik biçimi her ne kadar silindir haline göre bazı olumlu yanlara sahip olsa da, aydınlık ölçüsü olarak R, G, B değerlerinin basitçe en büyüğünün kullanılıyor olması, insan görüsünün dalga uzunluğu hassasiyetlerinin kaale alınmamasına neden olur ^[2].

Ayrıca bakınız

• RGB
• HSL

Kaynakça

1. Raphael Gonzalez, Richard E. Woods (2002) Digital Image Processing, 2 ed, Prentice Hall Press. p. 295, ISBN 0-201-18075-8
2. Charles Poynton. Frequently-Asked Questions about Color. 1997