顏色是通過眼、腦和我們的生活經驗所產生的一種對光的視覺效應，我們肉眼所見到的光線，是由波長范圍很窄的電磁波產生的，不同波長的電磁波表現為不同的顏色，對色彩的辨認是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的一種視覺神經的感覺。顏色具有三個特性，即色相，飽和度和明亮度。簡單講就是光線照到物體，反射到眼中的部分被大腦感知，引起的一種感覺。通過色相（Hue）、飽和度（Saturation）和明亮度（Value）來表示，即我們常說的HSV顏色空間。當然，顏色有不止一種表示方法，顏色空間在不同的標準下有不同的表現形式，常見的顏色空間有 RGB，HSV，YUV等。下面對不同的顏色空間進行介紹。

RGB顏色空間

RGB 是我們接觸最多的顏色空間，由三個通道表示一幅圖像，分別為紅色(R)，綠色(G)和藍色(B)。這三種顏色的不同組合可以形成幾乎所有的其他顏色。

RGB 顏色空間是圖像處理中最基本、最常用、面向硬件的顏色空間，比較容易理解。RGB 顏色空間利用三個顏色分量的線性組合來表示顏色，任何顏色都與這三個分量有關，而且這三個分量是高度相關的，所以連續變換顏色時并不直觀，想對圖像的顏色進行調整需要更改這三個分量才行。

自然環境下獲取的圖像容易受自然光照、遮擋和陰影等情況的影響，即對亮度比較敏感。而 RGB 顏色空間的三個分量都與亮度密切相關，即只要亮度改變，三個分量都會隨之相應地改變，而沒有一種更直觀的方式來表達。

但是人眼對于這三種顏色分量的敏感程度是不一樣的，在單色中，人眼對紅色最不敏感，藍色最敏感，所以 RGB 顏色空間是一種均勻性較差的顏色空間。如果顏色的相似性直接用歐氏距離來度量，其結果與人眼視覺會有較大的偏差。對于某一種顏色，我們很難推測出較為精確的三個分量數值來表示。

所以，RGB 顏色空間適合于顯示系統，卻并不適合于圖像處理。

HSV顏色空間

HSV(Hue, Saturation, Value)，也稱六角錐體模型(Hexcone Model)，是一種較為直觀的顏色模型，包含色調(H)，飽和度(S)和明度(V)三個參數。在 HSV 顏色空間下，比RGB更容易跟蹤某種顏色的物體，常用于分割指定顏色的物體。

如果將色彩分類，可分為含有顏色的有彩色與不含顏色的無彩色（黑、白、灰）兩種。在有彩色中，紅、藍、黃等顏色的種類即稱為“色相（Hue）”。作為主要色相有紅、黃、綠、藍、紫。以這些色相為中心，按照顏色的光譜將顏色排列成環狀的圖形我們稱之為“色相環”。使用此色相環我們即可求得中間色與補色。

飽和度（Saturation）是指顏色的鮮艷度，表示色相的強弱。顏色較深鮮艷的色彩表示“飽和度較高”，相反顏色較淺發暗的色彩表示“飽和度較低”。飽和度最高的顏色稱為“純色”，飽和度最低的顏色（完全沒有鮮艷度可言的顏色）即為無彩色。

明亮度（Value）表示顏色的明暗程度。無論有彩色還是無彩色都具有明亮度。明亮的顏色表示“明亮度較高”，相反暗的顏色表示“明亮度較低”。無論有彩色還是無彩色，明亮度最高的顏色即為白色，明亮度最低的顏色即為黑色。也就是說，有彩色的明亮度可用與該亮度對應的無彩色的程度進行表示。

HSV 對用戶來說是一種比較直觀的顏色模型。我們可以很輕松地得到單一顏色，即指定顏色角H，并讓V=S=1，然后通過向其中加入黑色和白色來得到我們需要的顏色。

RGB顏色空間更加面向于工業，而HSV更加面向于用戶，大多數做圖像識別這一塊的都會運用HSV顏色空間，因為HSV顏色空間表達起來更加直觀！

YUV顏色空間

YUV(也稱YCbCr)：Y代表明亮度，UV的作用是描述影響色彩及飽和度。主要的采樣格式有YUV4:2:0、YUV4:2:2、和YUV4:4:4。

YUV是被歐洲電視系統所采用的一種顏色編碼方法。采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U，V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U，V信號分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機與黑白電視機的相容問題,使黑白電視機也能接收彩色電視信號。

其中“Y”表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰階值；而“U”和“V” 表示的則是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。“亮度”是透過RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。YUV最大的優點在于只需占用極少的頻寬(RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸)。