HLS色空間

テンプレート:出典の明記 HLS色空間（エイチエルエスいろくうかん）とは、色相 (Hue)、彩度 (Saturation)、輝度（Lightness / Luminance または Intensity）の3つの成分からなる色空間。HSV色空間によく似ている。 HSL、HSIと呼ばれることもある。

HLS色空間のカラーモデル

色相

色味を0から360度の範囲の角度で表す。0度は赤で、その反対側に位置する180度は赤の反対色にあたる青緑。すなわち、反対色を見つけるのも容易。色相についてはHSVと同じ。

彩度

HSVとは違い、純色から彩度が落ちるということは、すなわち灰色になっていくという考え方に基づいている。

輝度

明度100%を純色としてそこからどれだけ明るさが失われるかで表すHSVとは違い、輝度0テンプレート:Nbsp%を黒、100テンプレート:Nbsp%を白とし、その中間 (50テンプレート:Nbsp%) を純色とする。50テンプレート:Nbsp%以下はHSVの明度を示し、50テンプレート:Nbsp%以上はHSVの彩度を示すと考えると分かりやすいだろう。

HLS色空間を使う代表的なアプリケーションとしては、Microsoft Windows（ペイントを含む）、CSS3、Paint Shop Pro、Inkscape など。

RGBからHLS (HSL) への変換

$\begin{array}{cc}H& =\{\begin{array}{cc}\text{undefined,}& \text{if }\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}=\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}\\ 60\times \frac{G-R}{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}-\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}}+60,& \text{if }\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}=B\\ 60\times \frac{B-G}{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}-\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}}+180,& \text{if }\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}=R\\ 60\times \frac{R-B}{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}-\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}}+300,& \text{if }\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}=G\end{array}\\ L& =\frac{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}+\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}}{2}\end{array}$

双円錐モデル

$S=\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}-\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}$

円柱モデル

$S=\frac{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}-\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}}{1-|\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}+\mathrm{M}\mathrm{I}\mathrm{N}-1|}$

双円錐モデルと円柱モデルがあり、彩度の定義が異なるため、注意が必要である。

RGBへの変換

RGBへ変換する際には、いったん最大値や最小を求める必要がある。

HSLの円柱モデルからの変換

$Max=L+\frac{S\times (1-|2\times L-1|)}{2}$

$Min=L-\frac{S\times (1-|2\times L-1|)}{2}$

HSLの円錐モデルからの変換

$Max=L+\frac{S}{2}$

$Min=L-\frac{S}{2}$

求めた最大値と最小値を、色相で場合分けした上で、RGBの各チャンネルに代入する。

$\begin{array}{cc}(R,G,B)& =\{\begin{array}{cc}(\text{Max}=\text{Min},\text{Max}=\text{Min},\text{Max}=\text{Min})& \text{if }H\text{ is undefined}\\ (\text{Max},\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{H}{60},\text{Min})& \text{if }0\le H<60\\ (\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{120-H}{60},\text{Max},\text{Min})& \text{if }60\le H<120\\ (\text{Min},\text{Max},\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{H-120}{60})& \text{if }120\le H<180\\ (\text{Min},\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{240-H}{60},\text{Max})& \text{if }180\le H<240\\ (\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{H-240}{60},\text{Min},\text{Max})& \text{if }240\le H<300\\ (\text{Max},\text{Min},\text{Min}+(\text{Max}-\text{Min})\times \frac{360-H}{60})& \text{if }300\le H<360\end{array}\end{array}$

色相が定義されない場合は、彩度＝0であり、全てのチャンネルが明度や輝度に等しくなる（最大値＝最小値）。