色相(H)飽和度(S)明度(L)與RGB的轉換以及在android上的試驗

最近突然想在android的SurfaceView上實現一個類似windows上畫圖顏色選擇面板那種顏色和彩虹差不多排列的效果，以下是嘗試。

HSL的H(hue)分量，代表的是人眼所能感知的顏色範圍，這些顏色分佈在一個平面的色相環上，取值範圍是0°到360°的圓心角，每個角度可以代表一種顏色。色相值的意義在於，我們可以在不改變光感的情況下，通過旋轉色相環來改變顏色。在實際應用中，我們需要記住色相環上的六大主色，用作基本參照：360°/0°紅、60°黃、120°綠、180°青、240°藍、300°洋紅，它們在色相環上按照60°圓心角的間隔排列。

HSL的S(saturation)分量，指的是色彩的飽和度，它用0%至100%的值描述了相同色相、明度下色彩純度的變化。數值越大，顏色中的灰色越少，顏色越鮮豔，呈現一種從理性(灰度)到感性(純色)的變化。

HSL的L(lightness)分量，指的是色彩的明度，作用是控制色彩的明暗變化。它同樣使用了0%至100%的取值範圍。數值越小，色彩越暗，越接近於黑色；數值越大，色彩越亮，越接近於白色。

a) RGB→HSL

1.把RGB值用（0, 1）表示

2.找出RGB中的最大值。

3.計算L(明度)：L=(max(R,G,B) + min(R,G,B))/2

4.如果最大和最小的顏色值相同，即表示灰色，那麼S(飽和度)定義爲0，而H(色調)未定義並在程序中通常寫成0。

5.否則L(明度)計算S(飽和度)：

If L<0.5, S=(max(R,G,B) -min(R,G,B))/(max(R,G,B)  + min(R,G,B))

If L>=0.5, S=(max(R,G,B) -min(R,G,B))/(2.0-maxcolor-min(R,G,B))

6.計算H(色調)：

If R=max(R,G,B)

 H=(G-B)/(max(R,G,B)-min(R,G,B))

If G=max(R,G,B),

H=2.0+(B-R)/(max(R,G,B)-min(R,G,B))

If B=max(R,G,B),

H=4.0+(R-G)/(max(R,G,B)-min(R,G,B))

H=H*60.0

if(H<0) 

H+=360

說明：1，由步驟3的式子可以看出L(明度)僅與圖像的最多顏色成分和最少的顏色成分的總量有關。L(明度)越小，圖像越趨於黑色。L(明度)越高圖像越趨於明亮的白色。
　　2，由步驟5的式子可以看出S(飽和度)與圖像的最多顏色成分和最少的顏色成分的差量有關。S(飽和度)越小，圖像越趨於灰度圖像。S(飽和度)越大，圖像越鮮豔，給人的感覺是彩色的，而不是黑白灰的圖像。
　　3，H(色調)決定了人對圖像的不同的顏色感受。
　　4，從第6步的計算看，H(色調)分成0～6區域。RGB顏色空間是一個立方體而HSL顏色空間是兩個六角形錐體，其中的H(色調)是RGB立方體的主對角線。因此，RGB立方體的頂點：紅、黃、綠、青、藍和品紅就成爲HSL六角形的頂點，而數值0～6就告訴我們H(色調)在哪個部分。

以上整理自百度百科

b) HSL→RGB

private void HSL2RGB(double H, double S, double L){//此處HSL均轉化到(0, 1)
double var1, var2;
if(S == 0){
R = (int)(L * 255.0);
G = (int)(L * 255.0);
B = (int)(L * 255.0);
}else{
if(L < 0.5)
var2 = L * (1 + S);
else
var2 = (L + S) - (S * L);
var1 = 2.0 * L - var2;

R = (int)(255.0 * Hue2RGB(var1, var2, H + (1.0/3.0)));
G = (int)(255.0 * Hue2RGB(var1, var2, H));
B = (int)(255.0 * Hue2RGB(var1, var2, H - (1.0/3.0)));
}
}

private double Hue2RGB(double v1, double v2, double vH){
if (vH < 0) 
vH += 1;
   if (vH > 1) 
    vH -= 1;
   if (6.0 * vH < 1) 
    return v1 + (v2 - v1) * 6.0 * vH;
   if (2.0 * vH < 1) 
    return v2;
   if (3.0 * vH < 2) 
    return v1 + (v2 - v1) * ((2.0 / 3.0) - vH) * 6.0;
   return (v1);
}

最後實現效果如下（其中L固定爲0.5）：