hsl模型是否优于hsv模型？

由卡米雷特 · 发布日期 2019年7月30日 · 已更新 2019年7月30日

这篇文章写出，是因为看到知乎的一个问题：

hsl模型是否优于hsv模型？
请大家不要在网上复制答案，因为很多我都看过了，维基百科也看了，务必用自己的话来回答。如果hsl模型优于hsv模型，那为什么不删除其中一个模型？如果否，那么两个模型的优缺点各是什么？

我们之前聊过HSV（HSB）模型的问题（右侧链接），但和HSL的对比又是另一个有意思的问题。我之前说过，二者的饱和度定义是类似的，但具体有什么联系和区别呢？到底为什么存在两个模型，又全部被沿用至今呢？为什么Office里面是HSL，Photoshop里面却是HSB呢？

关于HSV模型的探讨

HSL和HSV（或称HSB）都是RGB模式下的模型，适用的都是加色原理，也就是所谓的“发光”产生颜色。而HSL和HSV的区别就在于对不同颜色“发光”的描述方式是不同的。

铺垫

要讨论优劣的话从答主的理解，解释一下H、S、L和V的意义：

H（HSL/HSV）：色相。HSL和色相和HSV的色相是完全相同的，也不存在刻度不同的说法（软件里看到的所谓刻度，是软件对颜色精度的控制方式，其他两个参数也是一样，后面不做赘述），取值范围均是0到360°。这意味着，色相的范围是闭环的，没有扩展空间。色相的人为定义的，表现为一条可以首尾相接的色带（接起来就是色环，从红色开始对应0到360°）。
S（HSL）：饱和度其一。HSL的饱和度，指的是光的颜色，注意它是在不改变光的发出量的情况下改变光的颜色，光的发出量，我们通常就称为亮度（注意，这里的亮度不指代任何HSL、HSV模型里的定义，单纯说自然感受下的亮度），也就是改变HSL的S，我们是不改变亮度的。想象一下有这么一个神奇的透镜，拿无色（灰色）光照射它，它却可以不吸收光，而是将光的一部分转化为颜色，另一部分原样透过。
S（HSV）：饱和度其二。HSB的饱和度，指的是有色光的纯度。也就是说，比如在色相H是0，也就是红色的情况下，光的颜色恒定为红色，它本身不会变成灰色也不经过任何转换颜色的透镜。而变化的是这个光的纯度。你可以理解为“红色颜料里掺了多少白色”，虽然用减色原理（反射）去理解加色原理（发光）是错误的，但这么理解最贴近。也正是因此，HSV被称为“适合画家的颜色定义方式”。
L（HSL）：亮度。我们上面提到了灰色光，其实HSL模型里面是有“灰色光”这个伪概念的，因为这里的亮度代表“灰色的比例”。也就是HSL模型可以理解为，存在一种“在白色介质下反射灰色的光”。自然界这种光不存在，亮度不够高的时候我们在白墙上看到的仍然是白色反光，只不过因为这反光不够强，我们认为它是灰色。但HSL模型就默认了这种灰色光的存在，至少你可以这么理解。请结合在饱和度部分提到的“颜色滤镜”理解HSL的变色原理。
V（HSV）：明度。明度这个概念最符合直觉。如果你有一个台灯，可以用旋钮进行连续的（而不是分档位的）亮度调节，从开灯到关灯的过程就是明度从0到100%的过程。请结合在饱和度部分提到的“光颜色的纯度”理解HSV的变色原理。

以上是一种抽象理解，在实际操作中可以这样想象，并不是指实际定义。尤其是对于饱和度，在数学定义上其实是这样的（为了严谨放出，纯为了理解可以不深究）：

引自Academic

优劣分析

也就是说，如果要答主形容的话，对于HSL的S，答主会说“这个颜色鲜艳不鲜艳”，而对HSV的S则会说“这个颜色纯不纯”。而对于L和B，对L的形容是“这个光白不白”，而对B的形容是“这个光亮不亮”。

换句话说，HSL的S（饱和度）定义更符合直觉，而HSV的V（明度）定义更符合直觉。这两个模型都是为了在颜色选择方面方便人机交互设计的，它们的优劣也就在于具体使用者的理解倾向，或者软件使用场景对具体参数的要求上。

由于HSV的V（或者HSB的B）代表颜色的纯度，在具有RGB模式，又要服务于印刷的的平面设计软件里，经常使用的HSV。因为它作为“适合画家的颜色定义方式”符合我们提到的“用颜料调色”的直觉。Adobe的Photoshop和Illustrator的默认调色参数都是HSB，就是这个道理。
HSV的V是光实际的多少，这种定义非常适合实际计算光照射的3D软件。在3D软件里，调色工具使用HSV的占到很大比例，比如Maxon的Cinema 4D。
而由于HSL的S使用的是“转化颜色的滤镜”，对明亮度的影响小。因此，使用HSL可以确保调整“鲜艳度”的时候，对亮度的影响不那么大。所以照片调色软件，主用HSL的居多，比如Adobe的Lightroom。
HSL的L，虽然讲道理不那么好理解，但平常使用起来和V并没有多大区别。又由于HSL的S调整起来感觉比较亲切，因此可以认为HSL更容易使用。提供给非设计人士的调色工具，是以HSL居多的，典型的比如微软Office系列。
HSL的数学模型可以表示为双圆锥（两个圆锥从圆面上下合并），因此拾色器更容易设计成四边形（请注意截面）。而HSV的数学模型可以表示为圆锥，拾色器设计成三角形比较合理，四边形的也有，但容易混淆概念。而设计四边形的拾色器，拾色器可用范围更大，从UI角度来说优先支持HSL是有道理的。如果对拾色器问题有兴趣，可以看下下面这篇：