三原色光模式

三原色光模式（RGB color model），又称RGB颜色模型或红绿蓝颜色模型，是一种加色模型，将红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色的色光以不同的比例相加，以产生多种多样的色光。

简介三原色光模式（RGB color model），又称RGB颜色模型或红绿蓝颜色模型，是一种加色模型，将红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色的色光以不同的比例相加，以产生多种多样的色光。(且三原色的红绿蓝不可能用其他单色光合成)1

RGB颜色模型的主要目的是在电子系统中检测，表示和显示图像，比如电视和计算机，但是在传统摄影中也有应用。在电子时代之前，基于人类对颜色的感知，RGB颜色模型已经有了坚实的理论支撑。

RGB是一种依赖于设备的颜色空间：不同设备对特定RGB值的检测和重现都不一样，因为颜色物质（荧光剂或者染料）和它们对红、绿和蓝的单独响应水平随着制造商的不同而不同，甚至是同样的设备不同的时间也不同。

相加原色光的三原色是红色、绿色和蓝色，三种光相加会成为白色光。这是由于人类有三种视锥细胞分别对红、绿和蓝光最敏感。

三原色光和绘画中的“三原色”不同。绘画时用三种颜色洋红色、黄色和青色以不同的比例配合，会产生许多种颜色。如果三种色料相加，理论上会成为黑色，但实际上是深灰色，因此需要独立的黑色颜料。三色颜料加上黑色(K)便是“CMYK色彩空间”。

选择红绿蓝的生理原因三原色的原理不是出于物理原因，而是由于生理原因造成的。人的眼睛内有几种辨别颜色的锥形感光细胞，分别对黄绿色、绿色和蓝紫色（或称紫罗兰色）的光最敏感（波长分别为564、534和420纳米），如果辨别黄绿色的细胞受到的刺激略大于辨别绿色的细胞，人的感觉是黄色；如果辨别蓝紫色的细胞受到的刺激大大高于辨别蓝色的细胞，人的感觉是红色。虽然三种细胞并不是分别对红色、绿色和蓝色最敏感，但这三种光可以分别对三种锥形细胞产生刺激。

不同的生物眼中辨别颜色的细胞并不相同，例如鸟类眼中有四种分别对不同波长光线敏感的细胞，而一般哺乳动物只有两种，所以对它们来说只有两种原色光。

既然“三原色的原理不是出于物理原因，而是由于生理原因造成的”，那么前段所说的“用三种原色的光以不同的比例加和到一起，形成各种颜色的光”显然就不大合适。使用三原色并不足以重现所有的色彩，准确地说法应该是“将三原色光以不同的比例复合后，对人的眼睛可以形成与各种频率的可见光等效的色觉。”只有那些在三原色的色度所定义的颜色三角内的颜色，才可以利用三原色的光以非负量相加混合得到。

例如，红光与绿光按某种比例复合，对三种锥状细胞刺激后产生的色觉可与眼睛对单纯的黄光的色觉等效。但决不能认为红光与绿光按某种比例复合后生成黄光，或黄光是由红光和绿光复合而成的。

RGB设备三原色光显示三原色光显示主要用于电视和计算机的显示器，有阴极射线管显示、液晶显示和等离子显示等方法，将三种原色光在每一象素中组合成从全黑色到全白色之间各种不同的颜色光，目前在计算机硬件中采取每一象素用24比特（比特）表示的方法，所以三种原色光各分到8比特，每一种原色的强度依照8比特的最高值2分为256个值。用这种方法可以组合16777216种颜色，但人眼实际只能分辨出1000万种颜色。（不同的人分辨能力并不相同，这只是最大值）。

近年，有鉴于传统RGB技术呈现纯白色时不够光亮及较为耗电，不少公司纷纷研发出没有颜色过滤物料的子像素，形成纯白色，并把有关技术称为RGBW，如三星的PenTile和索尼的WhiteMagic。

非线性由于gamma校正，在计算机显示设备上的颜色输出的强度通常不是直接正比于在图象文件中R, G和B值。就是说，即使值0.5非常接近于0到1.0（完全强度）的一半，计算机显示器在显示 (0.5, 0.5, 0.5)时候的光强度通常（在标准2.2-gamma CRT/LCD上）是在显示 (1.0, 1.0, 1.0)时候的大约22%，而不是50%。2

数值表示一个颜色显示的描述是由三个数值控制的，他分别为R、G、B。但三个数值位为最大时，显示为白色，当三个数值最小时，显示为黑色。

数值表示可以使用以下几种不同的方式:

从0到1之间可用的数来表示----浮点从0%到100%----百分比使用0到255之间的整数，八位数字表示，通常表示为十进制和十六进制的数值 高端数字图像设备通常会使用更大的整数来表示，比如0 . . 1023(10位),0 . . 65535(16位)或更大 例如红色在不同方式下的表示

|| ||

几何表示颜色通常都是用三种成分来定义的，不仅RGB颜色模型是这样，其它比如CIELAB和YUV也是如此。于是便采用三维空间来进行描述，把三种成分的数值当做欧几里得空间中普通笛卡尔坐标系的坐标值。在RGB模型中使用0到1之间的非负数作为立方体的坐标值，将原点（0,0,0）作为黑色，强度值沿坐标轴方向递增到达位于对角线（1,1,1）处的白色。

一个RGB组合（r,g,b）表示代表一个给定颜色的点在立方体内部、表面或者边上的三维坐标。这种表示方法使得在计算两个颜色相近程度时只需简单计算它们之间的距离：距离越短颜色越接近。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所