最快的公式来从RGB获得色相

Question

如果你是因为从0到255不等的红色，绿色和蓝色的值，这将是最快的计算得到公正的色调值？这个公式将在640×480图像的每个像素30fps的（920万次），这样的速度优化的每一点帮助可以使用。

我见过的其他公式，但我不是很满意，他们有多少步骤涉及。我在寻找一个实际的公式，而不是一个内置的库函数。

Answer 1

1. 转换的RGB值到0-1范围内，这可以通过除以255的数值为8位颜色深度来完成（R，G，B - 给出的值）： R = R / 255 = 0.09 G =克/ 255 = 0.38 B = B / 255 = 0.46
2. 找到R，G和B的最大值和最小值
3. 根据什么RGB颜色通道是最大值。三种不同的公式是：

   If Red is max, then Hue = (G-B)/(max-min)
   If Green is max, then Hue = 2.0 + (B-R)/(max-min)
   If Blue is max, then Hue = 4.0 + (R-G)/(max-min)

你需要的色调值60相乘将其转换成度上的颜色圈。如果色相为负则需要加360，因为圆具有360度。

这里是full article。

Answer 2

除了Umriyaev的回答：

如果只需要色调，它不要求用255来划分0-255范围的颜色。

e.x.结果(green - blue) / (max - min)将是任何范围相同（只要颜色是在相同范围内当然）。

这里是java的例子，以获得色调：

public int getHue(int red, int green, int blue) {

    float min = Math.min(Math.min(red, green), blue);
    float max = Math.max(Math.max(red, green), blue);

    if (min == max) {
        return 0;
    }

    float hue = 0f;
    if (max == red) {
        hue = (green - blue) / (max - min);

    } else if (max == green) {
        hue = 2f + (blue - red) / (max - min);

    } else {
        hue = 4f + (red - green) / (max - min);
    }

    hue = hue * 60;
    if (hue < 0) hue = hue + 360;

    return Math.round(hue);
}

编辑：加入检查，如果最小和最大是相同的，因为在这种情况下，不需要计算的其余部分，并通过0以避免分裂（见注释）

编辑：固定Java错误

Answer 3

// convert rgb values to the range of 0-1
var h;
r /= 255, g /= 255, b /= 255;

// find min and max values out of r,g,b components
var max = Math.max(r, g, b), min = Math.min(r, g, b);

if(max == r){
    // if red is the predominent color
    h = (g-b)/(max-min);
}
else if(max == g){
    // if green is the predominent color
    h = 2 +(b-r)/(max-min);
}
else if(max == b){
    // if blue is the predominent color
    h = 4 + (r-g)/(max-min);
}

h = h*60; // find the sector of 60 degrees to which the color belongs
// https://www.pathofexile.com/forum/view-thread/1246208/page/45 - hsl color wheel

if(h > 0){
    // h is a positive angle in the color wheel
    return Math.floor(h);
}
else{
    // h is a negative angle.
    return Math.floor(360 -h);
}

Answer 4

您必须指定您需要的语言。 C＃，Java和C是非常不同的语言，可以在不同的平台上运行

640×480是不是很大相比目前常见的解决方案。你必须尝试所有可能的解决方案和标杆。因为指令周期不是固定的，并有会影响性能的许多其它因素，例如高速缓存一致性，有许多步骤的算法不一定比较短的一个更慢。

对于Umriyaev上述算法，可以通过255与1.0/255乘法代替除法，那将改善与位可接受的误差性能。

在C语言中，你可以做矢量化使其更加完善它。您也可以使用硬件加速。

在C＃和Java，你没有太多的选择。您可以在C＃中运行不安全的代码，如果你使用单声道，您可以使用一个已经为SSE支持向量类型。在Java中，你可以运行通过JNI本地代码