HSV色空間について

2025.08.24

これは、人間の感覚に近い要素で色を表現するために、人が色を表現するニュアンスを定量化したものです。例えば、HSVで「明るい淡いピンク」を表現するには、色相を「ピンク」、彩度を「淡い」、明度を「明るい」にします。

一般的に、RGBの値で色を指定しますが、それらの組み合わせで色調を調整することは難しいです。HSVを使うと、色調の調整が容易に行えます。

そのため、色の調整はRGBをHSVに変換した値で色調を調整し、調整後のHSVをRGBに戻す手法が用いられます.

色相(Hue)

色相は、色合いの基本的な種別のことです。

0から360°で指定します。アプリケーション／メソッドによって、角度の範囲0から360°が、0～100%や0.0～1.0に正規化されることもあります。

下の図は、代表的な色相環の１つで、0°が「赤」、60°が「黄色」、120°が「緑」、180°が「シアン(水色)」、240°が「青」、300°が「マゼンタ(紫)」を配置しています。

白、グレー(灰色)、黒には色相はなく、無彩色と呼ばれます。

彩度(Saturation,Chroma)

彩度は、色の鮮やかさの度合いです。飽和度ともいいます。

0～100%または0.0～1.0で指定します。この値が大きいほど鮮やかな色になり、値が小さいほどくすんだ色になります。白、グレー(灰色)、黒の彩度は0です。

明度(Value,Brightness)

明度は、色の明るさの度合いです。輝度ともいいます。

0～100%または0.0～1.0で指定します。この値が大きいほど明るく、この値が小さいほど色は暗くなります。白の明度は高く、黒は明度が低いです。

HSVとHSBの違い

HSVとHSBは、基本的には同じです。

HSBは、色を色相(Hue)と彩度(Saturation)と明度(Brightness)の３つの要素で表現したものです。

HSVとの違いは、明度を表す英語「Value」か「Brightness」の違いだけです。

RGBからHSV(HSB)へ変換

ここでは、RGBの値をHSVに変換する方法を説明します。

準備

色相H、彩度S、明度Vを計算する準備として、RGBの値の最小を0.0、最大を1.0にします。

一般的にRGBの値は0～255で指定されることが多いので、255で割ることで0.0～1.0の範囲に収めます。

R、G、Bの値が0～255の場合
	R = R ÷ 255.0
	G = G ÷ 255.0
	B = B ÷ 255.0

次に、RGBの最小値CMINと最大値CMAXを求めます。

R、G、Bの最小値CMINを求める
R、G、Bの最大値CMAXを求める

色相(Hue)の計算

RGBの値とCMINとCMAXを使って色相Hを計算します。

計算方法は以下のとおりです。

RとGとBが同じ値の場合
	H = 0

R=CMAXの場合
	色相 H = 60 × ( ( G - B ) ÷ ( CMAX - CMIN ) )

G=CMAXの場合
	色相 H = 60 × ( ( B - R ) ÷ ( CMAX - CMIN ) ) + 120

B=CMAXの場合
	色相 H = 60 × ( ( R - G ) ÷ ( CMAX - CMIN ) ) + 240

計算したHの値がマイナスの場合、Hの360を足してプラスの値にします。

計算された色相Hの値の範囲は0～360になります。

彩度(Saturation)の計算

CMINとCMAXで彩度Sを計算します。

計算方法は以下のとおりです。

CMAX=0の場合
	S = 0

CMAXが0でない場合
	S = ( CMAX - CMIN ) ÷ CMAX

計算された彩度Sの値の範囲は0.0～1.0になります。また、この値に100を掛ければ0～100%の範囲になります。

明度(Value)の計算

CMAXで明度Vを計算します。

計算方法は以下のとおりです。

	V = CMAX

計算された明度Vの値の範囲は0.0～1.0になります。また、この値に100を掛ければ0～100%の範囲になります。

HSV(HSB)からRGBへ変換

ここでは、HSVの値をRGBに変換する方法を説明します。

準備

RGBの値を計算する準備として、彩度S、明度Vから最小値CMINと最大値CMAXを求めます。

計算方法は以下のとおりです。

CMAX = V × 255.0
CMIN = ( 1 - S ) × CMAX × 255.0

計算されたCMINとCMAXの値の範囲は0.0～255.0になります。

RGBの計算

CMINとCMAXでRGBを計算します。

計算方法は以下のとおりです。

Hが0～60の場合
	R = CMAX
	G = ( H ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN
	B = CMIN

Hが60～120の場合
	R = ( ( 120 - H ) ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN
	G = CMAX
	B = CMIN

Hが120～180の場合
	R = CMIN
	G = CMAX
	B = ( ( H - 120 ) ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN

Hが180～240の場合
	R = CMIN
	G = ( ( 240 - H ) ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN
	B = CMAX

Hが240～300の場合
	R = ( ( H - 240 ) ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN
	G = CMIN
	B = CMAX

Hが300～360の場合
	R = CMAX
	G = CMIN
	B = ( ( 360 - H ) ÷ 60 ) × ( CMAX - CMIN ) + CMIN

計算されたRGB値の範囲は0.0～255.0になります。