色彩空间（Color Space）是一种指定色彩的空间组合，它涉及到三个颜色的定义：红、绿、蓝（RGB）与色彩模式进行结合。它可以定义出像素点有多少个颜色值，以及如何把颜色定义出来。
色彩空间是会不断发展的，传统的色彩空间是RGB色彩模型，它结合了红、绿、蓝三原色使用，可以构成各种色彩。随着视觉和电子技术的不断发展，新的色彩空间模型由RGB色彩模式发展而来，如HSL（色相、饱和度和亮度（Hue,Saturation,Lightness））、HSV（色相、饱和度和明度（Hue,Saturation,Value）），它们是在传统RGB色彩模型的基础上改进而成。
HSL和HSV，即色相、饱和度和亮度/明度模型，结合了红、绿、蓝三原色使用。HSL空间为基本色设置了一个标准色相圆，这个圆可以半径360°分割，每个角度都能够映射到颜色；HSV空间中，颜色值是从基色开始一直延续下去，它以体现不同的色调而选择不同的色彩，来表示任何色彩。
YCbCr和CMYK是在RGB模式中发明出来的，专为色彩编码和色彩印刷而设计，也是目前用于色彩图像处理的主要色彩模式。
YCbCr空间将RGB划分为亮度分量（Y）和色度分量（CbCr），其中Y代表亮度，也可以被称作灰度；Cb代表蓝色色度，Cr代表红色色度。
CMYK空间又称印刷空间，它是通过将RGB色彩用非透明度变换来到达的，可以有效表示出印刷所使用的四种基色：Cyan（青色）、Magenta（品红）、Yellow（黄色）、Black（黑色）的空间，即CMYK（Cyan、Magenta、Yellow、Black）。CMYK色空间具有鲜艳的色彩表现力，是可以很好地模拟出印刷色彩的色空间。
总之，色彩空间是经过传统的RGB色彩模式进行结合，经过完善发展出来的HSL和HSV，把基础颜色组合起来出来一个合理的空间组合，以实现高效且饱和度色彩表现，该模型也可用于PCM、JPEG和MPEG压缩算法中。
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