在 HSV/HSB 中淡入更自然的彩虹光谱

Question

我正在尝试控制一些 RGB LED 并从红色渐变为紫色。我正在使用 HSV 到 RGB 转换，这样我就可以从色调 0 扫描到色调 300（超过该范围，它会返回到红色）。但我注意到的问题是，它似乎在光谱的青色和蓝色部分花费了太多时间。所以我查了一下 HSV 谱应该是什么样子，发现了这个L

我没有意识到超过一半的光谱位于绿色和蓝色之间。

但我真的希望它看起来更像这样：

与“标准”彩虹色。 我想象这最终会成为正常色调值的某种 s 曲线，但我不太确定如何计算该曲线。

一个在内部处理这个问题的实际 HSV 到 RGB 算法会很棒（实际上任何代码，尽管它是针对 Arduino 的），但即使只是解释我如何计算色调曲线，我也会非常感激。

Answer 1

FastLED 做了一个版本： https://github.com/FastLED/FastLED /wiki/FastLED-HSV-Colors

HSLUV 是另一种选择：http:// /www.hsluv.org/。他们拥有多种不同语言的库。

另外，这是一个有趣的技术：https://www.shadertoy.com/view /4l2cDm

const float tau = acos(-1.)*2.;

void mainImage( out vec4 fragColor, in vec2 fragCoord )
{
    vec2 uv = fragCoord.xy / iResolution.xy;

    vec3 rainbow = sqrt( //gamma
        sin( (uv.x+vec3(0,2,1)/3.)*tau ) * .5 + .5
    );

    fragColor.rgb = rainbow;
}

另请参阅：
https://en.wikipedia.org/wiki/Rainbow#Number_of_colours_in_spectrum_or_rainbow了解更多信息。

Answer 2

http://www.fourmilab.ch/documents/specrend/ 有相当详细的描述如何将波长转换为 CIE 分量（大致对应于您眼睛中三种锥体传感器的输出），然后如何将它们转换为 RGB 值（警告某些波长没有< /em> 典型 RGB 色域中的 RGB 等效项）。

或者：有各种“感知均匀的色彩空间”，如 CIE L*a*b* （参见例如 http:// /en.wikipedia.org/wiki/Lab_color_space);您可以选择其中之一，沿着连接该空间中的起始颜色和结束颜色的直线采取相同的步骤，然后转换为 RGB。

不过，对于您的应用程序来说，其中任何一个都可能太过分了，而且没有明显的理由说明它们应该比更简单和纯经验的东西更好（或任何更好）。那么为什么不执行以下操作：

1. 选择开始和结束颜色。为简单起见，我们假设 HSV 空间中 S=1 且 V=1。把它们记下来。
2. 沿着您发布的色调“光谱”查找，找到您认为在起点和终点之间大约中间的颜色。请记下这一点。
3. 现在再次平分：在开始和中间之间以及中间和结束之间找到颜色。
4. 再重复一次或两次，以便将色相划分为 8 或 16 个“感知上相等”的部分。
5. 转换为 RGB，将它们放入查找表中，并在其间进行线性插值。
6. 稍微调整 RGB 值，直到获得看起来不错的效果。

这完全是临时的，根本没有任何原则性，但它可能会工作得很好，并且最终的代码基本上很简单：（

void compute_rgb(int * rp, int * gp, int * bp, int t) {
  // t in the range 0..255 (for convenience)
  int segment = t>>5; // 0..7
  int delta = t&31;
  int a=rgb_table[segment].r, b=rgb_table[segment+1].r;
  *rp = a + ((delta*(b-a))>>5);
  a=rgb_table[segment].g; b=rgb_table[segment+1].g;
  *gp = a + ((delta*(b-a))>>5);
  a=rgb_table[segment].b; b=rgb_table[segment+1].b;
  *bp = a + ((delta*(b-a))>>5);
}

如果您不关心保存每个可用周期，则可以使代码更清晰）。

无论如何，我的眼睛将划分点设置为大约 (0)、40、60、90、150、180、240、270、(300) 的色调值。您的里程可能会有所不同。