快速、优化和精确的RGB<-&燃气轮机；C语言中的HSB转换代码

我正在寻找在纯C中快速、准确地实现RGB到HSB和HSB到RGB。请注意，我专门寻找色调、饱和度、亮度，而不是HSL（亮度）

当然，我已经在谷歌上搜索了很多，但是速度在这里是最重要的，我正在寻找任何关于可靠、快速、可靠代码的具体建议。

首先

HSB和HLS的开发是为了在用户必须以数字方式指定颜色的时代指定数字色调、饱和度和亮度（或色调、亮度和饱和度）。HSB和HLS的常用配方与色觉特性有关。既然用户可以直观地选择颜色，或者选择与其他媒体（如PANTONE）相关的颜色，或者使用基于感知的系统，如L*u*v*和L*a*b*，那么HSB和HLS应该放弃

看看开源Java实现

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Boost库（我知道，它是C++）似乎一度包含到HSB的转换，但现在我只能找到亮度转换（）

我建议使用查找表来存储HSB和RGB值。首先将RGB值（每个组件大概8位）转换为16位值（每个组件5位）。HSB值（也是16位值）可以以相同的方式转换，由此，色调分量可能使用比饱和度和亮度更多的位，每个分量可能使用8位，而饱和度和亮度各使用4位。当然，当从HSB转换为RGB时，情况正好相反。

这里是标准C中的一个简单实现

没有进一步的背景，这是最好的。也许你想多解释一下

• 如何存储RGB样本（首先是位/像素！）
• 如何存储像素数据（是否要高效转换较大的缓冲区，如果是，组织是什么）
• 您希望如何表示输出（我现在假设为浮动）

我可以提出一个进一步优化的版本（可能是一个很好地利用SSE4指令的版本…）

综上所述，当使用优化进行编译时，这并不太糟糕：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

typedef struct RGB_t { unsigned char red, green, blue; } RGB;
typedef struct HSB_t { float hue, saturation, brightness; } HSB;

/*
 * Returns the hue, saturation, and brightness of the color.
 */
void RgbToHsb(struct RGB_t rgb, struct HSB_t* outHsb)
{
    // TODO check arguments

    float r = rgb.red / 255.0f;
    float g = rgb.green / 255.0f;
    float b = rgb.blue / 255.0f;
    float max = fmaxf(fmaxf(r, g), b);
    float min = fminf(fminf(r, g), b);
    float delta = max - min;
    if (delta != 0)
    {
        float hue;
        if (r == max)
        {
            hue = (g - b) / delta;
        }
        else
        {
            if (g == max)
            {
                hue = 2 + (b - r) / delta;
            }
            else
            {
                hue = 4 + (r - g) / delta;
            }
        }
        hue *= 60;
        if (hue < 0) hue += 360;
        outHsb->hue = hue;
    }
    else
    {
        outHsb->hue = 0;
    }
    outHsb->saturation = max == 0 ? 0 : (max - min) / max;
    outHsb->brightness = max;
}

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关于优化策略的好提示。然而，所做的权衡是无法争辩的；OP的要求太模糊（快速、准确的实现），除非您使用HSB，因为您无法更改某些外部要求，否则请放弃它。HSB（和HSL一起）是一个基本上被破坏的颜色模型，它与现实无关，并且会导致一些可怕的事情，比如颜色在改变色调时改变强度。（从数学上讲，转换为灰度不会随着色相轮的旋转而改变。）这是在sRGB还是线性RGB中？答案是：HSV基于sRGB颜色空间。

int main()
{
    struct RGB_t rgb = { 132, 34, 255 };
    struct HSB_t hsb;

    RgbToHsb(rgb, &hsb);

    printf("RGB(%u,%u,%u) -> HSB(%f,%f,%f)\n", rgb.red, rgb.green, rgb.blue,
           hsb.hue, hsb.saturation, hsb.brightness);
    // prints: RGB(132,34,255) -> HSB(266.606354,0.866667,1.000000)

    return 0;
}