コンピュータグラフィックス

HSV色彩空間の構造と特性

HSV色彩空間の構造と特性
HSV色空間(HSBモデル)の構造、色相・彩度・明度の三属性、およびRGBモデルとの変換処理について解説する百科事典記事。

📌 主なポイント

  • HSV色空間は1978年にアルヴィ・レイ・スミスによって考案された。
  • HSVは「色相 (Hue)」「彩度 (Saturation)」「明度 (Value/Brightness)」の三つの成分から構成される。
  • RGB色空間からHSVへの変換において、明度Vは最大のRGB成分(max(R, G, B))として定義される。
  • HSVモデルは、人間が色彩を知覚する特性に近いため、コンピュータグラフィックスのカラー選択インターフェース等で活用されている。

HSV色空間(英: HSV model)は、色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Value, あるいはBrightness)の三つの成分によって色を表現する色空間である。HSBモデル(Hue, Saturation, Brightness)とも呼ばれ、両者は同一のものを指している。

1978年にコンピュータ科学者のアルヴィ・レイ・スミスによって考案された。これはRGB色空間の非線形変換であり、コンピュータグラフィックスにおいてユーザーが直感的に色を選択するためのインターフェースなどで広く利用されている。

三属性の構成

HSVモデルは、ヒュー(色相)、サチュレーション(彩度)、バリュー(明度)の三属性で構成される。

バリュー(明度)

HSVモデルにおけるバリュー(英: value, V)は、黒からの遠さを表す属性である。Vは一般に0.0から1.0(または0%から100%)の範囲を取り、無彩色であればV=0で純黒、V=1で純白になる。有彩色の場合はV=0で純黒となり、Vの値が大きいほど明るい色になる。RGBで表現された色からバリューを算出する場合、V = max(R, G, B)の計算式が用いられる。

HSVの視覚化

HSVモデルは、コンピュータグラフィックスのアプリケーションにおけるカラーピッカーなどのユーザーインターフェースで頻繁に用いられる。代表的な視覚化方法としては、円環状に色相を配置し、三角形や円錐、円柱などの立体幾何学形状を用いて彩度や明度を表現する手法が存在する。例えば円錐モデルや六角錐モデルでは、色相を周囲の角度に、彩度を中心からの距離に、明度を頂点からの距離に対応させて空間全体を表現している。

img src=

よくある質問

HSVとHSBの違いは何ですか?
HSVとHSBは同一のカラーモデルを指しており、名称の違いにすぎません。BはBrightness(ブライトネス)、VはValue(バリュー)の略であり、どちらも明度を表します。
HSVモデルは誰によって考案されましたか?
1978年にアルヴィ・レイ・スミスによって考案されました。
RGBからHSVへの変換で明度Vはどのように求められますか?
RGBの各値(0.0〜1.0の範囲)の中で最大のものを取得することで求められます(V = max(R, G, B))。

関連記事

色空間RGB色空間CMYKHLS色空間

参考文献

Smith, Alvy Ray (1978). “Color gamut transform pairs”. Computer Graphics. 12 (3): 12–19. doi:10.1145/965139.807361.