首先，我们先来了解下有关颜色的基本概念

1、彩色的三要素 亮度：即人眼对光的明亮程度的感受。 色调：人眼能看到的颜色种类，与光的波长有关 饱和度：颜色深浅程度。与各种颜色混入白光的比例有关。 以上 色调 + 饱和度 = 色度

2、三基色原理 三基色可以通过适当比例的混合组成自然界中任何一种颜色

由于人眼对于红绿蓝三种色光最为敏感，并且由这三种颜色能组成的颜色范围最广，故一般选用RGB作为三基色

但是，三基色并不是唯一的，只要满足任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成即可组成三基色。例如，我们还可以用黄色，品红，青色组成三基色。

3、亮度的组成

4、常用的四种颜色空间

A、RGB颜色空间 RGB彩色空间利用相加混合法将三个彩色分量按照不同的比例叠加，最终就可以在屏幕中显现出各种颜色。 任意的彩色光F都有一个配色的公式：F = r[R]+g[G]+b[B] 式中r，g，b为系数，r+g+b=1。故，知其二便可唯一确定色调。

B、YUV颜色空间 研究表面，人眼对于亮度的敏感度远大于对于颜色细节的敏感度，因此，才彩色电视机系统中不采用RGB颜色空间，一般为以下的空间：

而采用YUV颜色空间的好处有：

a、解决了彩色电视机和黑白电视机的兼容问题（因为黑白电视机只需要提取信号中的Y信号即可显示出来）

b、可以节省传输带宽 一般情况下，数字化后的 Y：U：V = 8：4：4或者Y：U：V = 8：2：2，即亮度信号Y需要8比特表示，UV需要4个或者2个比特表示，我们知道，RGB颜色空间下，需要24比特来表示一个颜色，而利用YUV则仅需要16比特或者12比特，达到压缩的目的。

在PAL制下，白光亮度Y和红绿蓝三色光的关系可以用以下公式表示： Y = 0.222R + 0.707G + 0.071B 在NTSC制下，Y=0.299R+0.587G+0.114B

色差U，即蓝基色分量与亮度的差值信号，可以用以下公式表示： U = k1（B - Y) 色差V，即红基色分量与亮度的差值信号，可以用以下公式表示： V = k2（R - Y） 通常，k1 = 0.493，k2 = 0.877

YUV颜色空间与RGB颜色空间的转换

如上图所示，YIQ颜色空间被NTSC制的彩色电视机使用。 其中Y还是亮度信号，用👇公式表示： Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

I代表人眼敏感的色彩色差信号，用👇公式表示： I = 0.596R - 0.275G - 0.321B’

Q代表人眼不敏感的色差信号，用👇公式表示： Q = 0.212R - 0.523G + 0.311B

以下程序利用python实现