生成相等的亮度（用於顯示關於LED）

Question

的純顏色我有一些RGB LED，並且我想有他們顯示隨機顏色。

我的第一種方法是從0-360選擇一個隨機色調ħ，創建的形式（ħ，1，1），然後從HSV轉換使用the algorithm given on Wikipedia RGB的HSV色彩。這幾乎做我想要的，但不完全。

的問題是，LED可顯示爲亮或更暗，這取決於色調。無論色調如何，我都希望它始終顯示爲相同的亮度。

因此，舉例來說，藍色爲（0，0，1）在RGB空間，但是青色將是（0，1，1）。如果我們假設所有三個原色都同樣明亮，那麼青色是藍色的兩倍。

我要的是在RGB空間一些地方的藍色將是（0,1，0）和青色爲（0，0.5，0.5），使初選的總和始終是1.0。

我可以使用如下的算法劈東西一起很容易：

• 送在0和1
• 之間的值X拾取三原色之一，並將其​​設置爲X。
• 挑選剩下的兩個基色中的一個，並將其設置爲1 - X。
• 將第三小學爲0

我的問題是：有沒有更原則性的方式做到這一點？是否有一些顏色空間的行爲符合我的要求？

結論： @Vincent van der Weele有我需要進行標準化的重要洞察力。而@Stefan Haustein的亮度是另一種說同一件事的方式，同時也爲不同的初選加入不同的權重。但是，這些特定的權重並不適用於我的情況。在實驗中，我選擇了R，G和B的0.3,0.25和0.2的權重。而且在實驗上，我選擇了2.0的伽馬（與原來使用的2.8相反）。這還不完美，但比以前好了很多。我想這只是自然凌亂。

Answer 1

我會帶你光譜的最暗的顏色亮度（=藍色，0.0722）。然後縮放計算出的RGB值，以便生成的亮度與此值匹配。見https://en.wikipedia.org/wiki/Luma_(video)

luma = 0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b; 
// factor * luma = 0.0722 
factor = 0.0722/luma; 
r *= factor; 
g *= factor; 
b *= factor; 

P.S.有了您的簡化假設，這將是

luma = (r + g + b)/3.0; 
factor = 1.0/(3.0 * luma); 
r *= factor; 
g *= factor; 
b *= factor; 

正火的總亮度，以單個組件（1/3）

Answer 2

你說的沒錯，組合顏色黃色，青色，品紅是亮度比原色紅色，綠色和藍色亮。您可以通過HSV產生的色調的情節簡單看這個（我相信HSL會看起來是一樣的）：

他們是光明的，但不是兩次亮。這是因爲眼睛以power-law function響應光線。將強度取爲the power of 0.43最接近您的眼睛所看到的;這意味着黃色，青色和品紅只會出現1.35倍的明亮度。

還有一個要考慮的因素。 HSV公式產生sRGB值，其具有大約2.2的gamma correction factor-值相對於產生的光量不是線性的。你大概的LED是線性，所以他們會尋找不同：

呸！很明顯，驅動LED的值需要處於線性色彩空間，而不是sRGB。

爲了保持恆定的亮度，冪律空間中所有顏色的總和將需要保持不變。您可以通過將冪律應用於線性r，g，b強度，然後在總和上縮放r，g，b來實現此目的。採用冪律的倒數將數值恢復爲線性RGB。

下面是一些實際的Python代碼和生成的圖像。將r，g，b值從線性轉換爲sRGB以生成圖像文件，但爲了清晰起見，我將其保留。 srgb2.from_sRGB函數我基於standard sRGB linearity conversions寫了自己。

r,g,b = colorsys.hsv_to_rgb(angle/360, 1.0, 1.0) 
r,g,b = srgb2.from_sRGB([r*255,g*255,b*255]) 
gamma = .43 
r,g,b = r**(1/gamma), g**(1/gamma), b**(1/gamma) 
t = r + g + b 
r = r/t 
g = g/t 
b = b/t 
r,g,b = r**gamma, g**gamma, b**gamma 

沒有更多的亮點！