孟塞尔颜色体系与HSL颜色模型的比较

由于人眼对颜色的感知，并不是通过红绿蓝的加色合成而感知的，而是对颜色直接就能感知为赤橙黄绿青蓝紫。这种对颜色的分辨，称为对色调的分辨。同时，人眼对亮度的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度，例如一幅颜色丰富的风景或者画布，在白天你会看到颜色的绚丽，但是到傍晚时刻，此时风景或者画布在你的眼睛里已经渐渐成为一幅灰白影像。这表明人眼对亮度的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度。

为了解决上述问题，将色彩处理与人眼的视觉特征统一起来，色彩学家孟塞尔提出了孟塞尔颜色体系，它比RGB色彩空间更符合人的视觉特性。

孟塞尔是美国教育家、色彩学家、美术家。孟塞尔颜色体系是由色相、明度和纯度三个概念组成。其基本概念如下：

色相（Hue），又称为色调，是指颜色的基本色。在孟塞尔颜色体系中，颜色的基本色是由能够形成视觉上的等间隔的红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）5种颜色，再在它们中间插入黄红（YR）、黄绿（GY）、蓝绿（BG）、蓝紫（PB）、红紫（RP）5种颜色共10种颜色组成的。把基本10色相中的每个色相再细划分为10等份，形成 100个色相，将其分布于圆周的360°中。

明度（Value）以无彩色的阶段为基准。把反射率为零的理想黑色设定为0，反射率为100%的理想白色设定为10，在中间进行等距离划分，这样共有11个明度色阶。此时各色相最高纯度色彩的明度根据色相的不同而不同。

纯度（Chroma），又称饱和度，是指颜色的鲜艳程度。把无彩色的纯度设定为0，随着颜色的鲜艳度的增强，渐渐地增大纯度的数值，到每个色相的外围，纯度达到最大值，为1。这样纯度从圆心到圆周呈放射状向外延伸，并从0增大到1。

这样就可以构建出如图5-3所示的颜色空间：

在孟塞尔颜色体系之上，又可以构建HSV模型和HSL模型，这些模型尽管有些差异，但本质基本相同。这里介绍一个HSL模型。HSL模型对应一个圆锥体。圆锥体的不同维度表示色相、饱和度和明度。HSL模型是一个由上下两个圆锥体合成的模型，如图5-4所示。

在这个HSL模型中，HSL代表色调、明度和饱和度（hue，lightness，saturation）的色彩模式。这种模式用上下两个六面锥体叠加而成。其中，圆周代表色调（H），以红色为0°，逆时针旋转，每隔60°改变一种颜色，360°刚好表示6种颜色，顺序为红、黄、绿、青、蓝、品红。垂直轴代表亮度（I），取黑色为0，白色为1，中间的平面为0.5。从垂直轴向外沿水平面的发散半径代表饱和度（S），与垂直轴相交处为0，最大饱和度为1。

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图5-3　孟塞尔颜色立体示意图

图5.4　HSL色彩圆锥模型

根据这一定义，对于黑白色或灰色，此时饱和度S=0，色调H无定义，当色调处于最大饱和度时，S=1，这时I=0.5。在这个六棱锥的组合体中的内部，每一个点都表示一种颜色。

阿尔伯特·亨利·孟塞尔（Albert Henry Munsell，1858年1月6日—1918年6月28日），美国画家、教师，创立了孟塞尔颜色系统。

他生于马萨诸塞州的波士顿，就职于马萨诸塞州师范艺术学院，死于布鲁克林。作为一个画家，他擅长肖像画与海景画。

孟塞尔在早期尝试创建一种能准确和定量化描述颜色的体系，后来提出著名的孟塞尔色彩体系。他写了三本关于颜色的书：《色彩符号》（1905年）、《孟塞尔颜色系统地图集》（1915年）和《色彩的语法》。

孟塞尔颜色体系后来得到国际的认可并且成为其他颜色体系的基础。1917年，他与Arthur Allen、Ray Greenleaf合作，创办了孟塞尔颜色公司。