假设红色、蓝色和黄色是三原色，计算混合颜色的RGB代码。

Question

在光的颜色和颜料之间存在不匹配：物理学家会说三原色是红、绿、蓝，而画家会将红、黄、蓝作为三原色。实际上，在使用水彩时，你不能从红、绿、蓝中混合出黄色，混合橙色只会得到棕色。

以下是我的目标：从两个给定的RGB颜色计算合并颜色的RGB代码，并希望颜色像水彩在纸上混合一样。根据我所理解的计算通常应该如下：

#FF0000 + #0000FF = #880088（（FF+00）/2 = 88，（00+00）/2 = 00，（00+FF）/2 = 88），所以红色和蓝色混合产生紫色（正常）

#FF0000 + #FFFF00 = #FF8800（（FF+FF）/2 = FF，（00+FF）/2 = 88，（00+00）/2 = 00），所以红色和黄色混合产生橙色（正常）

然而，当混合蓝色和黄色时，结果是灰色：

#0000FF + #FFFF00 = #888888（（00+FF）/2 = 88，（00+FF）/2 = 88，（FF+00）/2 = 88）= 灰色

但在纸上混合颜色时，你会期望得到绿色（#008800），并且永远不可能混出灰色。

因此我的问题是，我如何将黄色替换为主色，并如何计算按颜料规律而非光的颜色规律混合的颜色？

- dankoliver

---

你看过这个吗: "Algorithm for Additive Color Mixing for RGB Values" 或者 "Is there an algorithm for color mixing that works like mixing real colors?"? - undefined

Answer 1

没有简单的物理模型可以做到这一点，画家的颜料与光线有非常复杂的相互作用。幸运的是，我们有计算机，它们不受建模物理世界的限制，我们可以让它们做任何我们想要的任意事情！

第一步是创建一个颜色轮，具有所需的色相分布，红、黄和蓝以120度为增量。网上有很多例子。我在这里创建了一个只有完全饱和颜色的，以便用来生成全RGB色域的颜色轮。轮上的颜色是完全任意的；我将橙色(60°)设置为(255,160,0)，因为红色和黄色之间的中点太红了，我将纯蓝(0,0,255)移动到250°而不是240°，以使240°的蓝色看起来更好。

记住我童年时的实验，当你将红色、黄色和蓝色的等量混合在一起时，你会得到一个不确定的褐灰色。我选择了一个合适的颜色，在颜色轮的中心可以看到它；在代码中，我喜欢称它为“泥土”。

为了得到每种可能的颜色，你需要用红、黄、蓝、白和黑来混合。例如，你可以通过混合红色和白色得到粉色，通过将橙色(黄+红)与黑色混合得到棕色。

转换是以比例为基础的，而不是绝对数值。就像真正的颜料一样，混合1份红色和1份黄色与混合100份红色和100份黄色没有区别。

代码是用Python呈现的，但转换到其他语言不应该很难。最棘手的部分是添加红色、黄色和蓝色以创建色相角度。我使用向量加法，并使用atan2将其转换回角度。几乎所有其他操作都是用线性插值(lerp)完成的。

# elementary_colors.py
from math import degrees, radians, atan2, sin, cos

red = (255, 0, 0)
orange = (255, 160, 0)
yellow = (255, 255, 0)
green = (0, 255, 0)
cyan = (0, 255, 255)
blue = (0, 0, 255)
magenta = (255, 0, 255)
white = (255, 255, 255)
black = (0, 0, 0)
mud = (94, 81, 74)

colorwheel = [(0, red), (60, orange), (120, yellow), (180, green),
              (215, cyan), (250, blue), (330, magenta), (360, red)]

red_x, red_y = cos(radians(0)), sin(radians(0))
yellow_x, yellow_y = cos(radians(120)), sin(radians(120))
blue_x, blue_y = cos(radians(240)), sin(radians(240))

def lerp(left, right, left_part, total):
    if total == 0:
        return left
    ratio = float(left_part) / total
    return [l * ratio + r * (1.0 - ratio) for l,r in zip(left, right)]

def hue_to_rgb(deg):
    deg = deg % 360
    previous_angle, previous_color = colorwheel[0]
    for angle, color in colorwheel:
        if deg <= angle:
            return lerp(previous_color, color, angle - deg, angle - previous_angle)
        previous_angle = angle
        previous_color = color

def int_rgb(rgb):
    return tuple(int(c * 255.99 / 255) for c in rgb)

def rybwk_to_rgb(r, y, b, w, k):
    if r == 0 and y == 0 and b == 0:
        rgb = white
    else:
        hue = degrees(atan2(r * red_y + y * yellow_y + b * blue_y,
                            r * red_x + y * yellow_x + b * blue_x))
        rgb = hue_to_rgb(hue)
        rgb = lerp(mud, rgb, min(r, y, b), max(r, y, b))
    gray = lerp(white, black, w, w+k)
    rgb = lerp(rgb, gray, r+y+b, r+y+b+w+k)
    return int_rgb(rgb)

- Mark Ransom

Answer 2

我建议放弃关于 primaries 的概念，无论是 RGB 还是 RYB 或者 CMY 等等。

据我理解，你的目标是以模拟油漆混合的方式混合 RGB 颜色空间中的颜色。将 RGB 转换为 CMY 或 CMYK 不会产生成果，因为你仍然需要处理减性混合计算，而在 CMY 空间中这并不容易。

相反，我建议你考虑将 RGB 颜色转换为光谱反射曲线。这个转换相当简单，一旦完成，你就可以真正进行反向混合反射曲线，然后再将结果转换回 RGB。

还有一个类似的问题：https://dev59.com/9GLVa4cB1Zd3GeqP1PKX，其中更详细地讨论了这个过程。

- Scott Burns

---

请尽量避免仅提供链接的回答。可以在回答中包含一两个代码片段。 - undefined

谢谢 @natzim，我已经修订了我的答案并添加了更多细节。 - undefined

Answer 3

如果你把红色、蓝色和黄色的颜料混合在一起，你会得到一种浑浊的棕色，而不是黑色。这是因为“红色、蓝色和黄色”并不是真正的原色。青色、洋红色和黄色才是真正的原色，这就是为什么打印机使用CMYK（K代表黑色）的原因。

所以你实际上要问的是如何将RGB颜色转换为CMYK颜色，在这种情况下，任何一个这些链接都可以帮助你。

- Niet the Dark Absol

---

RGB被认为是光的三原色，详情请参考http://en.wikipedia.org/wiki/Additive_color。CMYK被认为是颜料的三原色，详情请参考http://en.wikipedia.org/wiki/Subtractive_color。了解它们之间的区别将帮助您理解何时以及为什么需要在模型之间进行转换。 - undefined

染料颜色通常遵循减法混色规则（例如，混合品红和青色会生成蓝色，混合蓝色和黄色会生成相当暗的颜色），但是油漆颜色却不接近这种情况。将黄色油漆与一种非绿色蓝色（不是青色）混合，结果通常会是绿色。即使染料颜色遵循减法混色规则，也可能存在疑问，除非染料被选择为具有可预测相互作用的能力。 - undefined

Answer 4

青色、洋红色和黄色是应该是红色、黄色和蓝色是中世纪的传统。

显然这不是一个简单的转换，而且我在数学的中途睡着了，但这是一种方法。 RYB RGB 转换

- Tony Hopkinson