現(xiàn)今色彩系統(tǒng)如RGB和CYMK均以文字編碼色彩，并需要大量數(shù)值來表示不同的顏色，令運(yùn)算困難，兼轉(zhuǎn)換費(fèi)時(shí)。最近香港城市大學(xué)（香港城大）的科研人員透過創(chuàng)建一套嶄新的色彩系統(tǒng)“C235”，為解決上述難題取得重大突破。這套C235色彩系統(tǒng)利用質(zhì)數(shù)實(shí)現(xiàn)了高效編碼和有效的色彩壓縮，可統(tǒng)一現(xiàn)有不同的色彩系統(tǒng)，于設(shè)計(jì)節(jié)能的LCD系統(tǒng)、對(duì)DNA密碼子進(jìn)行生物著色等不同領(lǐng)域，均具有龐大應(yīng)用潛能。

目前最常用的兩大色彩編碼系統(tǒng)，分別是RGB和CMYK。其中RGB（紅色、綠色、藍(lán)色）是包含了3×256個(gè)字母符號(hào)值的色光系統(tǒng)；CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）則是一種包含4×100個(gè)字母符號(hào)值的色料系統(tǒng)。其他色彩系統(tǒng)如HSV（色相、飽和度、明度）都是由RGB和CMYK衍生出來的。

盡管這些色彩系統(tǒng)被廣泛采用，但它們有不少缺點(diǎn)。由于它們是以英文字母來編碼色彩，因此難以明確地表達(dá)不同顏色之間的關(guān)系并進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，令不同顏色之間的轉(zhuǎn)換速度欠佳。此外，RGB系統(tǒng)中的每個(gè)R、G和B編碼為（r，g，b）都各有256個(gè)數(shù)值[0，1，2，…，255]，而CMYK系統(tǒng)中的每個(gè)C，M，Y和K也各有100個(gè)數(shù)值。故此，要在同一個(gè)色輪上分配和放置如此多的顏色和色調(diào)，變得非常困難，而且若要把部分色彩疊加混和、以產(chǎn)生所需的顏色時(shí)，這大量的色彩值會(huì)造成巨大的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，影響效率及速度。

為了克服這些問題并創(chuàng)建出更好的色彩系統(tǒng)，由香港城大校長暨大學(xué)杰出教授郭位教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)最近基于質(zhì)數(shù)理論和“哥德巴赫猜想”，設(shè)計(jì)了一套嶄新的色彩編碼系統(tǒng)C235，為顏色編碼和把東西“著色”。

C235色彩系統(tǒng)的多層色環(huán)，顯示圖中的36種不同色彩編碼?；镜腃235色彩系統(tǒng)有36種色調(diào)/顏色，3種灰度級(jí)別，它們被分配到3個(gè)色環(huán)和12個(gè)部分。內(nèi)圈有3個(gè)灰色編碼，外邊被36種色調(diào)/色彩編碼包圍，它們分布于3層的色環(huán)之內(nèi)，分別屬于色輪外的12個(gè)部分。（圖片來源：© Li, H. et al.）

郭校長說：“我們提出的C235色彩系統(tǒng)為色彩的高效編碼和有效操作運(yùn)算，提供了統(tǒng)一的表達(dá)方式。它為色彩和色光的操作，打開了更廣泛應(yīng)用的大門。”

新開發(fā)的C235色彩編碼系統(tǒng)使用了數(shù)學(xué)世界首三個(gè)質(zhì)數(shù)，即2、3和5，分別代表紅、綠和藍(lán)三種基本顏色。研究人員透過乘法運(yùn)算，為每種色光和色料計(jì)算出獨(dú)特的色彩編碼，令不同顏色的疊加和混合都可以做運(yùn)算。

在C235色彩系統(tǒng)中，色碼<2>代表紅色，<3>代表綠色，<5>代表藍(lán)色。因此，色碼<6>=<2x3>，代表黃色（Y）（注︰如同混合紅和綠會(huì)產(chǎn)生黃色的效果）；色碼<15>=<3x5>代表青色（C），色碼<18>=<3x6>代表黃綠色（YG），色碼<45>=<3x15>則代表青綠色（CG）。C235系統(tǒng)中的每一種色彩均與相應(yīng)的一個(gè)灰度級(jí)別聯(lián)系起來，以顯示有關(guān)色彩的光度或濃度。由于<30>=<2x3x5>代表白光，科研團(tuán)隊(duì)使用30的不同次方（如301、302、303）表示灰度級(jí)別，而次方愈高，代表顏色愈深或愈濃。

嶄新的C235色輪統(tǒng)一了RGB、CMYK和HSV三大色彩系統(tǒng)。C235色輪經(jīng)壓縮后，能夠以少很多的原始色彩（關(guān)鍵值），去表達(dá)原有RGB、CMYK和HSV色彩系統(tǒng)全部2563種不同色彩。（圖片來源：© Li, H. et al. ）

與現(xiàn)有的RGB及CMYK相比，新開發(fā)的C235色彩系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，所有顏色都用質(zhì)數(shù)表示，因此更容易數(shù)碼化?；谫|(zhì)數(shù)的特性，每種顏色僅有一個(gè)代碼，獨(dú)一無二。其次，C235色彩系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與RGB或CMYK色彩系統(tǒng)之間的快速轉(zhuǎn)換，并且可以使用“哥德巴赫猜想”把數(shù)百萬種色彩壓縮到僅是原本的1%，然后把這色彩放在同一個(gè)顏色輪上，從而大幅節(jié)省儲(chǔ)存空間及方便快速存取。此外，由于C235色彩系統(tǒng)中各種顏色可以輕易疊加和混合，因此運(yùn)算速度變得更快。

科研團(tuán)隊(duì)展示了新研發(fā)的C235色彩系統(tǒng)在未來有很多應(yīng)用潛能。例如，傳統(tǒng)液晶顯示屏LCD（常用于電視、顯示器或手機(jī)屏幕）上的每個(gè)像素，需要合共24個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)LED發(fā)出紅、綠和藍(lán)的色光。若使用C235，所需脈沖數(shù)量僅為傳統(tǒng)液晶顯示屏的四分一，大大節(jié)省時(shí)間和電力。

C235色彩系統(tǒng)亦允許用戶可極其方便地混合色光與色彩，并促進(jìn)智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，C235色彩系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于時(shí)裝展、畫展和商品展示，新系統(tǒng)亦可以輕易地作出調(diào)整，從而對(duì)DNA密碼子或?yàn)槿魏尉哂卸喾N屬性的對(duì)象進(jìn)行“著色”。

智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：a）在自然光下肉眼觀察到的蘋果色彩；b）加入“控制光”照射后肉眼觀察到的蘋果色彩。（圖片來源：© Li, H. et al.）

上述研究成果已于科學(xué)期刊《Light: Science & Applications》上發(fā)表，標(biāo)題為〈Unifying colours by primes〉。

同時(shí)是香港城大香港高等研究院（高等研究院）資深院士的郭位教授是有關(guān)論文的通訊作者。第一作者是香港城市大學(xué)管理科學(xué)系前教授黎漢林教授。其他合作者包括來自北卡羅來納州大學(xué)的方述誠教授以及來自國立陽明交通大學(xué)的林妙聰教授。這項(xiàng)研究得到了高等研究院的資助。

圖左起為黎漢林教授、郭位校長、林妙聰教授和方述誠教授；郭校長與一眾合作者研發(fā)了一套嶄新色彩系統(tǒng)C235，利用質(zhì)數(shù)統(tǒng)一現(xiàn)時(shí)不同的色彩系統(tǒng)。（圖片來源：香港城市大學(xué)）

免責(zé)聲明：市場有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。

關(guān)鍵詞：