在寫圖像的時候我們知道，像素構成了圖片。那像素是什麼？簡單來說，它就是一個顏色點。那顏色怎麼表示？或者說怎麼度量？我們用眼睛感知到的顏色，又如何用數據表示出來呢？
接下來的幾篇文章，會按照這個思路進行介紹。
1、顏色的幾個相關術語
在寫圖像（一）的時候，我們就知道，顏色是我們的視覺系統，對可見光的一種感知結果，感知到的顏色光波的頻率決定。
而感知結果是個特別模糊的詞，所以國際照明委員會（CIE，記住這個詞，後面會經常出現），對這些感覺做出了定義，用顏色的三個特性，來區分顏色，那就是色調、飽和度和明度。這是顏色固有的，截然不同的三個特性。
因爲制定的顏色的這三個特性，是按照主觀感知結果來制定的，所以應該比較好理解。
1.1 色調
色調錶示法
查看上圖，色調在顏色圓上用圓周表示，圓周上的顏色具有相同的飽和度和明度。看右圖，它是最容易把顏色區分開的屬性。它代表了視覺系統，對一個區域呈現的顏色的感覺。可以用紅橙黃綠青藍紫等詞來描述。在術語上，把感知到的色調這種感覺，稱爲色彩。比如淺藍、深藍。黑、白、灰表示無色彩。就像我們常說的，沒有色彩的人生。
1.2 飽和度
半徑表示法
示例
如圖所示，沿半徑方向的顏色，具有相同的色調和明度，但他們的飽和度不同。飽和度是用來區別顏色明暗的程度，當一種顏色摻入其他光成分越多時，就說該顏色越不飽和。完全飽和的顏色，是指沒有摻入白光所呈現的顏色。
在實例中所示的七種顏色，具有相同的色調和明度，但他們的飽和度不同。左邊的飽和度最淺，右邊的飽和度最深。
1.3 明度
垂直軸表示法
明度是視覺系統，對可見物體輻射光或發射光多少的感知屬性。比如一支點燃的蠟燭，看起來要比在白熾燈下亮。這個詞比較偏重感知，不過可以對比色調和飽和度來理解。色調其實可以理解成我們常說的不同的顏色，而飽和度可以理解成顏色的強度。
它的值用0-10表示，在右側七種顏色中，它們具有相同的色調和飽和度，但是明度不同。底部的明度最小，頂部的明度最大。
因爲明度的主觀感覺值無法用物理設備測量，所以CIE後來定義了亮度（luminance），它表示單位面積上反射或發射的光的強度，這是一種可度量的表示方法，瞭解就行。
1.4 明度和飽和度區分
評論說，關於顏色的飽和度和明度，看了文章之後還是分辨不清楚。恩，我事後深深的想了下，這點確實非常重要，因爲明度和飽和度的區分，也是理解接下來顏色空間，以及顏色度量方法發展的關鍵。
所以接下來我準備用大白話，很明確的區分開顏色的這兩個屬性，在這裏我們首先要明白，CIE制定的顏色的這三個屬性，色調、飽和度、明度，他們是完全獨立的三個屬性，並且在描述一種顏色時，缺一不可。爲啥？接下來就明白啦
1.4.1 明度
如果要用一句話來描述明度，那就是天黑了和天亮了~
恩，說到這你可能豁然開朗了吧，如果還不明白，請往下看。
如果此刻藍天白雲太陽高照，請朝太陽的方向看，你會發現太陽旁邊的天空是白色的。然後逐漸移動你的視線，遠離太陽，你會發現天空越來越藍。如果你身懷特異功能，有一雙透視眼，能看到地球另一端，那麼你會發現，在太陽光線觸及不到的位置，也就是地平線以下，天空慢慢變灰、變暗、然後變黑。
這一過程就是隻改變明度，色調和飽和度不變時，顏色的變化。
說到這我們可能明白了，明度不就是光照嘛。沒有光，我們啥都看不見。
但是生活中我們可能不會太注意，光可不僅僅是影響看的見看不見這麼簡單。
就像上面所說的，從沒有光到極強光，顏色變化爲：黑->暗黑->暗->暗原色->原色->淺原色->白
一如上圖：
飽和度垂直軸表示法
所以在顏色模型裏，我們通常描述明度的變化爲，0到10，也就是從黑到灰到白。而且當明度爲0，也就是黑色時，任何顏色都是黑色。當明度爲10，也就是白色時，任何顏色都是白色。
如果你會用PS，可以新建一個圖層，填充顏色爲紅色，然後把明度從黑移到白，來查看顏色的變化。如下圖：
1.4.2 飽和度
說完了明度，再來說飽和度應該就比較好理解了。飽和度通俗的說，可以叫純度，或者顏色的鮮豔程度。它在半徑表示法上的表現就是，從飽和度0%到飽和度爲100%的過程。
半徑表示法
而當飽和度爲0時，我們看到的顏色，也就變成了明度的數值，也即黑白灰。
所以當固定明度爲一定數值（爲了能看見色彩，不能是0或10）時，飽和度從0%到100%變化的過程，直觀的來看，也就是從：一定數值的灰度->灰原色->淡原色->純原色
也即1.2節示例圖：
示例
直白的來說，就是純紅，慢慢加入一定比例數值的灰色，最終變成了灰色。
教材裏說完全飽和的顏色，是指沒有摻入白光所呈現的顏色。這句話也是正確的，那要怎麼理解呢？
首先從顏色的定義來解釋，因爲顏色是我們對可見光的一種感知，而可見光屬於電磁波。如果我們看見的顏色，僅由一種波長的電磁波組成，那它就是完全飽和。
如果更直白一點，就是我們慢慢的加入的一定比例的灰色，其實也是一定比例的白光。
總結
如果在PS上打開拾色器，可以看到下圖
PS拾色器
這裏最左邊從下到上，是明度的變化。從右到左，是飽和度的變化。可以看到在圖的下方，當明度數值比較低的時候，飽和度的變化，引起的顏色變化很小。
明度和飽和度區分的重要性
要明白這點，首先得明白顏色的應用場合。其實想想也明白，我們都在什麼場景下會用到顏色？如果分成兩大類，一個就是顯示器，另一個，就是印刷品或畫畫等紙質操作。
顯示器就不用說了，它能很好的表現出色調、飽和度、明度等屬性，並且我們的顯示器，普遍都能調節亮度（明度）、飽和度，甚至對比度，所以能很好的模擬現實場景。而在紙質品上，現實場景的明暗關係，通過將明度轉換成從黑到白的顏料，然後在光照下觀看，也能很好模擬。
2、顏色空間
說完了上面這些，爲啥又跳到顏色空間了？有這個問題得先弄清楚，爲啥CIE要定義顏色的這幾個屬性，這就像我們在數學上，定義笛卡爾座標系一樣。在二維座標或者三維空間中，我們定義座標系，是爲了準確的定義，或者找出其中某個點，就像給家家戶戶上門牌號一樣。
而色調、飽和度、明度這幾個屬性呢，也是爲了在顏色空間中，準確的找出是哪一種顏色。
但是有一點，顏色空間由於歷史和科學的發展，產生了許許多多顏色空間，來描述顏色。
2.1 顏色空間和顏色模型有啥關係？
它們互爲同義詞，說白了，它們是一個東西，只不過在不同的場合，叫法不一樣而已。
顏色空間多數應用在數學場景下，通常用三維模型來表示，也就是代表三個參數的三維座標來指定，它描述了顏色在顏色空間中的位置。而這三個參數，並沒有直白的說明是什麼顏色，這得取決於它的座標。意思是你得拿着座標，到顏色空間中找到它，才知道是啥顏色。
例如HSB/HSV（hue, saturation, brightness/value）顏色空間，它直接用色調、飽和度、明度作爲座標軸。色調用角度標定，紅色爲0度，青色爲180度，飽和度用半徑大小表示，明度用垂直軸表示。這種顏色空間，現在應該很熟悉了。
HSB/HSV顏色空間
2.2 顏色空間的分類
顏色空間有設備相關和設備無關之分
因爲顏色的視覺效果，是基於設備和材料的。當設備和材料改變時，對應的顏色效果就會發生變化。所以我們稱這樣的顏色空間，爲設備相關顏色空間，如RGB和CMYK顏色空間。當不同呈色模式的設備來表現同一顏色時，對應的顏色數值是不同的。
而如在HSB的基礎上，建立起來的CIE Lab*顏色空間（後面會講），直接用一組數值來模擬人類的顏色視覺，而不是使用一組所需要的數值去驅動一個特定設備來生成顏色，其色彩數值與設備無關，所以這樣的顏色空間稱爲設備無關顏色空間。