RGB格式介绍

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RGB

计算机彩色显示器显示色彩的原理与彩色电视机一样,都是采用R(Red)、G(Green)、B(Blue)相加混色的原理:通过发射出三种不同强度的电子束,使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。这种色彩的表示方法称为RGB色彩空间表示(它也是多媒体计算机技术中用得最多的一种色彩空间表示方法)。

根据三基色原理,任意一种色光F都可以用不同分量的R、G、B三色相加混合而成。

RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红®、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色,这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色,是运用最广的颜色系统之一。

F=r[R]+g[G]+b[B]F = r[R] + g[G] + b[B]

其中,r、g、b分别为三基色参与混合的系数。当三基色分量都为0(最弱)时混合为黑色光;而当三基色分量都为k(最强)时混合为白色光。调整r、g、b三个系数的值,可以混合出介于黑色光和白色光之间的各种各样的色光。

显示器大都是采用了RGB颜色标准,在显示器上,是通过电子枪打在屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩的,电脑一般都能显示32位颜色,有一千万种以上的颜色。

电脑屏幕上的所有颜色,都由这红色绿色蓝色三种色光按照不同的比例混合而成的。一组红色绿色蓝色就是一个最小的显示单位。屏幕上的任何一个颜色都可以由一组RGB值来记录和表达。

因此这红色绿色蓝色又称为三原色光,用英文表示就是R(red)、G(green)、B(blue)。

在电脑中,RGB的所谓“多少”就是指亮度,并使用整数来表示。通常情况下,RGB各有256级亮度,用数字表示为从0、1、2…直到255。注意虽然数字最高是255,但0也是数值之一,因此共256级。如同2000年到2010年共是11年一样。

按照计算,256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩,即256×256×256=16777216。通常也被简称为1600万色或千万色。也称为24位色(2的24次方)。

在led领域利用三合一点阵全彩技术,即在一个发光单元里由RGB三色晶片组成全彩像素。随着这一技术的不断成熟,led显示技术会给人们带来更加丰富真实的色彩感受。

不同的RGB格式支持的颜色不一样

color

RGB格式

对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”。用最简单的话说,世界上任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量。RGB(红、绿、蓝)只是众多颜色空间的一种。采用这种编码方法,每种颜色都可用三个变量来表示-红色绿色以及蓝色的强度。记录及显示彩色图像时,RGB是最常见的一种方案。但是,它缺乏与早期黑白显示系统的良好兼容性。因此,许多电子电器厂商普遍采用的做法是,将RGB转换成YUV颜色空间,以维持兼容,再根据需要换回RGB格式,以便在电脑显示器上显示彩色图形。

网页格式

由于网页(WEB)是基于计算机浏览器开发的媒体,所以颜色以光学颜色RGB(红、绿、蓝)为主。网页颜色是以16进制代码表示,一般格式为#DEFABC (字母范围从A-F,数字从0-9 );如黑色,在网页代码中便是:#000000(在css编写中可简写为#000)。当颜色代码为#AABB11时,可以简写为#AB1表示,如#135与#113355表示同样的颜色。
RGB1、RGB4、RGB8都是调色板类型的RGB格式,在描述这些媒体类型的格式细节时,通常会在BITMAPINFOHEADER数据结构后面跟着一个调色板(定义一系列颜色)。它们的图像数据并不是真正的颜色值,而是当前像素颜色值在调色板中的索引。以RGB1(2色位图)为例,比如它的调色板中定义的两种颜色值依次为0x000000(黑色)和0xFFFFFF(白色)…(每个像素用1位表示)表示对应各像素的颜色为:黑黑白白黑白黑白黑白白白…。

典型颜色

RGB555

RGB555是另一种16位的RGB格式,RGB分量都用5位表示(剩下的1位不用)。使用一个字读出一个像素后,这个字的各个位意义如下:

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高字节 低字节
X R R R R R G G G G G B B B B B (X表示不用,可以忽略)

可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值:

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#define RGB555_MASK_RED 0x7C00
#define RGB555_MASK_GREEN 0x03E0
#define RGB555_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB555_MASK_RED) >> 10; // 取值范围0-31
G = (wPixel & RGB555_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范围0-31
B = wPixel & RGB555_MASK_BLUE; // 取值范围0-31

RGB565

RGB565使用16位表示一个像素,这16位中的5位用于R,6位用于G,5位用于B。程序中通常使用一个字(WORD,一个字等于两个字节)来操作一个像素。当读出一个像素后,这个字的各个位意义如下:

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高字节 低字节
R R R R R G G G G G G B B B B B

可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值:

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#define RGB565_MASK_RED 0xF800
#define RGB565_MASK_GREEN 0x07E0
#define RGB565_MASK_BLUE 0x001F
R = (wPixel & RGB565_MASK_RED) >> 11; // 取值范围0-31
G = (wPixel & RGB565_MASK_GREEN) >> 5; // 取值范围0-63
B = wPixel & RGB565_MASK_BLUE; // 取值范围0-31
#define RGB(r,g,b) (unsigned int)( (r|0x08 << 11) | (g|0x08 << 6) | b|0x08 )
#define RGB(r,g,b) (unsigned int)( (r|0x08 << 10) | (g|0x08 << 5) | b|0x08 )

该代码可以解决24位与16位相互转换的问题

RGB24

RGB24使用24位来表示一个像素,RGB分量都用8位表示,取值范围为0-255。注意在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGR BGR BGR…。通常可以使用RGBTRIPLE数据结构来操作一个像素,它的定义为:

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typedef struct tagRGBTRIPLE {
BYTE rgbtBlue; // 蓝色分量
BYTE rgbtGreen; // 绿色分量
BYTE rgbtRed; // 红色分量
} RGBTRIPLE;

RGB32

RGB32使用32位来表示一个像素,RGB分量各用去8位,剩下的8位用作Alpha通道或者不用。(ARGB32就是带Alpha通道的RGB24。)注意在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGRA BGRA BGRA…。通常可以使用RGBQUAD数据结构来操作一个像素,它的定义为:

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typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE rgbBlue; // 蓝色分量
BYTE rgbGreen; // 绿色分量
BYTE rgbRed; // 红色分量
BYTE rgbReserved; // 保留字节(用作Alpha通道或忽略)
} RGBQUAD。

视频处理过程中一般使用YUV。


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