如何计算具有相同感知亮度的RGB值

我建议您使用 HSV 颜色模型而不是 RGB，因为您只需修改 Value（Brightness） 组件即可轻松实现所需的内容。 wiki 页面还包含如何将 RGB 转换为 HSV 并返回

编辑： 尝试使用CIELAB色彩空间，因为它接近人类的视觉

这些不是你要找的数学

函数 R*0.2126+ G*0.7152+ B*0.0722 据说用于计算给定 RGB 颜色的感知亮度（或等效灰度颜色）。

不，这是不正确的，或者至少是不完整的。是的，R*0.2126+ G*0.7152+ B*0.0722 是光谱系数，但这不是全部。

首先，不要在此上下文中使用术语亮度。亮度不是光的量度，它是一种感知，而不是一个可测量的量。当我们谈论光和比色法时，请使用术语“亮度”（L 或 Y）。亮度是光的线性量度，而不是感知。

CIELAB的感知亮度或L*（Lstar）是基于人类对亮度变化的感知。它接近约0.43的功率曲线。

sRGB是通常用于计算机显示器和网络的色彩空间，它不像光那样是线性的，也不完全像感知的L*曲线。sRGB的传输曲线接近1/2.2的功率曲线。也就是说，sRGB数据/信号被提高到0.455的幂，然后显示器施加2.2的幂。

坏了

你的数学运算不起作用，因为你没有考虑转移曲线。在应用系数之前，必须对 sRGB 值进行线性化。那么这些之和将等于亮度 1。

sRGB 中的 #FFFF00 等于亮度的 0.9278，但这是 96.76% 的 sRGB 值或 97.14% 的 L* 值

sRGB 中的 #0000FF 等于亮度的 0.0722，但这是 29.79% 的 sRGB 值或 32.3% 的 L* 值

下面是一个包含一些值的图表，扩展了您的示例：

因此，要回答其余的问题，要获得与显示器能够达到的更高亮度的蓝色，需要降低亮度，添加 R 和 G 以增加亮度。

在此图表中，我们有完全饱和但较深的红色和绿色以匹配 7% 的蓝色亮度，然后我们有 18% 的亮度（如 18% 的灰色卡片），在这里我们必须降低蓝色的饱和度以增加亮度值。

如何计算

首先，您需要线性化sRGB分量，然后应用系数，如果您需要确定亮度。如果你想出一些对线性化组件进行数学运算的值，那么你需要重新伽玛编码以回到sRGB。

我已经讨论过这是其他几个答案，比如这里。

对于给定的色调，您只需乘以所需的亮度与当前亮度的比率即可。

即，要找到与蓝色具有相同亮度的红色，我们可以

// l = .299 r^2 + .587 g^2 + .114 b^2
target_color = V(1, 0, 0);
desired_brightness = sqrt(sum(V(0, 0, 1) * V(0, 0, 1) * V(0.229, 0.587, 0.114)));
current_brightness = sqrt(sum(target_color * target_color * V(0.229, 0.587, 0.114)));
desired_color = target_color * desired_brightness / current_brightness 

---

演示 https://tom-huntington.github.io/match-brightness/

我意识到 Myndx 的公式更好，但它是非线性的，所以你必须使用割线方法。我们可以对亮度进行平方根以加速收敛（因为它的关系近似于平方）：

fn sRGBtoLin(colorChannel : f32) -> f32 {
  if ( colorChannel <= 0.04045 ) {
    return colorChannel / 12.92;
  } else {
    return pow((( colorChannel + 0.055)/1.055),2.4);
  }
}

fn luminance(color : vec3<f32>) -> f32 {
  var lin = vec3<f32>(sRGBtoLin(color.x), sRGBtoLin(color.y), sRGBtoLin(color.z));
  var coef = vec3<f32>(0.2126, 0.7152, 0.0722);
  //var coef = vec3<f32>(0.299 , 0.587 , 0.114);
  var rng = lin * coef;
  return sqrt(rng.x + rng.y + rng.z);
}

main() {
  var target_brightness = brightness(target_color);
  var xi = color * 1.5;
  var xim = color / 1.5;

  for (var i = 0u; i < 20; i++) {
  var bxi = brightness(xi);
  var bxim = brightness(xim);
  var xip = xi - (bxi - target_brightness) * (xi - xim) / (bxi - bxim);
  if (distance(bxi, bxim) > 0.000000000001)
  {
    xim = xi;
    xi = xip;
  }
}