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顏色差異方程式（各種 ΔE 和 ΔE）在Colorcheck/Color/Tone 附錄中。
色域體積演算法
L*a*b* 色域體積是表徵裝置或色彩空間設定檔色彩響應的最佳單一數值。右側展示了 Adobe RGB (1998) 色彩空間（線框）和 Epson R2400 Premium Luster（實線）的 L*a*b* 色域和體積，後者是從 Adobe RGB 映射而來，並具有感知渲染意圖。 L*a*b* 體積的單位有時標示為ΔE3 （指上文的ΔE * ab ）。
色域體積難以計算：它無法直接從設定檔中提取。 Gamutvision 演算法透過包含所有 HSL 色調H和亮度L值的影像來計算色域體積，對應於一個固定的飽和度S值（通常為最大值， S = 1），如右圖和Gamutvision 結構圖（左圖）所示。此影像用於生成右側的色域。算法如下。
- 將 RGB 影像值映射到 L*a*b*。
- 找到色域的「質心」。這通常位於 L* = 55，a* = b* = 0 附近。
- 將數值轉換為以質心為原點的柱座標系（ R ， Θ ， Φ ）。
- 建立一個「分箱」數組，表示均勻間隔的經度角和緯度角（ Θ和Φ ，間隔δΘ和δΦ ）。
- 將與每個影像點對應的平均半徑（ R ）放入對應的分箱陣列元素中。
- 使用內插法填滿缺失點。
- 將數組中每個元素的體積相加，即可得到總體積V = ∑ δV ，其中
δV = R 2 δh δθ / 3 ； δh = R cos (Φ) δΦ ; δV = R 3 cos( Φ ) δθ δΦ / 3 (Δ E 3 個單位)
演算法計算出的色域比Bruce Lindbloom報告的色域高出約 1%，但包含 a* 和 b* 值大於 Gamutvision 限制 128 的極大色域空間（ProPhoto、WideGamut）除外。
光與色
本節回顧加色法和減色法的基本概念。如果您已熟悉這些概念，可以直接跳至下方的「色彩模型」部分。色彩理論將在「色彩管理」系列文章中進行更深入的探討。
人眼對波長介於 380 奈米至 700 奈米之間的電磁輻射敏感。這種輻射被稱為光。可見光譜如圖所示。人眼有三種對顏色敏感的光感受器，稱為視錐細胞，它們分別對紅光、藍光和綠光（波長分別約為 650 奈米、530 奈米和 460 奈米）有反應。可以透過兩種互補的方式來再現一系列顏色：
- 加色法：將光源混合，從黑暗（黑色）開始。加色法原色為紅色 (R)、綠 (G) 和藍 (B)。紅光和綠光混合得到黃色 (Y)。類似地，綠光加藍光等於青色 (C)，紅光加藍光等於洋紅色 (M)。三種加色法原色混合得到白色。
- 減色法：照射含有染料或顏料的物體，這些染料或顏料會吸收部分可見光光譜。這些物體可以是透射光的（例如透明膠片），也可以是反射光的（例如紙張）。減色法的三原色是青色（C）、洋紅色（M）和黃色（Y）。青色吸收紅色，因此有時也被稱為“減紅”（-R）。類似地，洋紅色是減綠（-G），黃色是減藍（-B）。這兩種方法在右側圖示中展示，並在下表中進行了描述。
可惜的是，理想的青色 (C)、黃色 (Y) 和洋紅色 (M) 油墨並不存在；減色法三原色並不能完全消除它們的互補色（紅色、藍色和綠色）。對於膠片來說，這不成問題，因為光線是透過三層獨立的染料層傳輸的，但對於在反射介質（例如紙張）上使用油墨進行印刷來說，卻會產生重要的影響。青色、黃色和洋紅色混合通常會產生渾濁的棕色。必須添加黑色油墨 (K) 才能獲得深黑色調。 CMYK 顏色高度依賴設備——RGB 到 CMYK 的轉換演算法有很多種。照片編輯應該在 RGB 色彩空間中進行。轉換為 CMYK（通常會添加顏色以擴展印表機色域）應該交給印表機驅動程式來完成。
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透過組合 RGB 光，您可以獲得廣泛的色域，但並非人眼可見的所有顏色。設備能夠再現的色域取決於三原色的光譜，而這往往遠非理想狀態。更複雜的是，人眼的反應並不完全對應到通常定義的 R、G、B 三原色（以上描述過於簡化）。有關裝置色域和人眼回應的詳細討論，請參閱「色彩管理」頁面。
色彩模型
如果你要調整彩色影像的明暗度，就需要了解顏色的表示方式。遺憾的是，目前有幾種不同的顏色表示模型。前兩種模型你可能比較熟悉，後兩種比較陌生。
- RGB－紅、綠、藍；加色三原色。用於顯示器螢幕和大多數影像檔案格式。實際上，RGB色彩空間有很多種，例如 sRGB、Adobe RGB 1998、Bruce RGB、Chrome 2000 等，它們之間的區別在於原色的純度，這會影響它們的色域——也就是它們所表示的顏色範圍。這些內容在「色彩管理」部分有詳細討論。
- CMY(K) －青色、洋紅色、黃色；減色三原色：加色三原色的互補色（青色偏紅；洋紅色偏綠；黃色偏藍）。由於青色、洋紅色和黃色顏料和油墨本身很少能呈現深邃濃鬱的黑色（它們往往會呈現出渾濁的棕色），因此CMYK常用於印刷油墨中，並添加黑色（K）。 CMYK對印前產業至關重要，但大多數攝影師無需關注它。大多數高品質照片印表機都配備了額外的油墨（在基本四種顏色的基礎上可能添加淺洋紅色、淺青色和灰色），因此它們實際上並非真正的CMYK；印表機驅動程式會將RGB檔案轉換為油墨濃度。
- HSV——色相、飽和度、明度。色相是我們感知到的顏色。飽和度：100% 為純色，0% 為灰色。明度與亮度有關。 HSV 和 HSL（如下所示）是透過對 RGB 進行數學變換得到的。 HSV 與 HSB 相同。
- HSL——色相、飽和度、亮度。 H 與HSV相同，但L和V的定義不同。 S 對於深色類似，但對於淺色則截然不同。也稱為 HLS。
使用 RGB 或 CMY(K) 來調整亮度或色彩飽和度並不實際，因為需要分別調整三個顏色通道，而調整亮度時，如果每個通道的數值都相同，通常會導致色調偏移。 HSV 和 HSL 模式更適合影像編輯，因為軟體只需要調整 V、L 或 S 三個通道。影像編輯軟體通常會將 RGB 資料轉換為 HSV 或 HSL 模式之一，進行調整，然後再將資料轉換回 RGB。您需要了解目前使用的是哪種顏色模式，因為它們對飽和度的影響截然不同。
這裡展示的是喬納森·薩克斯（ Jonathan Sachs）教學《數位影像基礎》（The Basics of Digital Images ）中的一幅插圖，其中用到了HSV顏色模型（右鍵點擊連結即可儲存為Adobe PDF格式）。 V = max( R , G , B )。最大值（ V = 1 或 100%）對應於純白色（ R=G=B =1）以及任何完全飽和的顏色（至少有一個RGB值為1，一個值為0；沒有灰階分量（ W = min( R,G,B )））。 V = 0 表示純黑色，與H和S的值無關。 HSV顏色模型可以表示為一個圓錐體，頂部最寬（ V = 1），底部最窄（ V = 0；純黑色）。 （我用圓錐體類似“V”的形狀來記憶“HSV”。顏色模型的名稱其實相當隨意。） efg 網站對HSV顏色模型進行了詳細的技術解釋，並提供了一個Java小程式。
HSL 色。最大色彩飽和度出現在L = 0.5 (50%) 處。無論H或S值為何， L = 0 為純黑， L = 1 (100%) 為純白。 HSL 顏色模型可以表示為一個雙錐體，中間最寬 (L = 0.5)，頂部 ( L = 1；純白) 和底部 ( L = 0；純黑) 分別收窄。
現在到了重點。關於HSV和HSL顏色模型，你必須記住的是：
| HSV模式下的加深會降低飽和度。 | HSL 中的暗化會增加L > 0.5 時的飽和度。 | |||
| HSV模式下的亮度增加會提高飽和度。 | HSL 中的亮度降低，當 L > 0.5 時飽和度降低。 | |||
 單純皰疹病毒 飽和度的最佳表現 |  高速鐵路 最能體現亮度 |
HSV 和 HSL 的開發是為了在動態範圍有限的系統中（24 位元顏色的像素層級為 0-255）表示顏色。這種限制迫使它們做出妥協。 HSV 表示飽和度比表示亮度更準確： V = 1 可以是純原色或純白色；因此，「明度」並不能很好地表示亮度。 HSL 表示亮度比表示飽和度更準確： L = 1 總是純白色，但當L > 0.5 時， S = 1 的顏色包含白色，因此並非完全飽和。在這兩種模型中，調整L 、 V或S時，色調H保持不變。
上圖展示了紅色（ H =0）的HSV和HSL色彩空間。 S沿水平軸變化範圍為0到1； V和L沿垂直軸變化範圍也為0到1。 HSV圖的右側（ S =1）始終具有最大飽和度（ G = B =0），而頂部（ V =1）則從S =0時的純白變化到S =1時的純紅。 HSL圖的頂部（ L =1）對於所有S值均為純白。如果能在一個系統中同時準確地表示亮度和飽和度當然很好，但這二者不可兼得。
HSV 和 HSL 方程
色調H在 HSV 和 HSL 中相同。完整的公式請參考efg 的 HSV 實驗報告。對於任何非零x值，色調 H 以度數 (0-360°) 表示，紅色 ( x , 0, 0) 的 H 值為 0；黃色 ( x , x , 0) 的 H 值為 60°；綠色 (0, x , 0) 的 H 值為 120°（如下圖所示）；青色 (0, x , 0 ) 的 H 值為 120°（如下圖 (10,00) 的 x0, x0)； 0, x ) 的 H 值為 240°；洋紅色 ( x , 0, x ) 的H 值為 300°。 H 值也可以用 0 到 1 的刻度表示。
假設R 、 G和B 的值介於 0 和 1 之間。令W = min( R,G,B ) = 灰階分量。
| 一些有趣的關係 （1）對於W = min( R,G,B ) = 0 （無灰度；最大飽和度）， SHSL = SHSV = 1； L = V / 2； L <= 0.5 。 (2) 對於V = max( R,G,B ) = 1和SHSL = 1， L = 1-( SHSV / 2)； SHSV = (1- L ) / 2； L >= 0.5 |
| 這些關係顯示：（1） S = 1 的 HSL LH 圖的下半部（上圖，右）與S = 1 的 HSV VH 圖（上圖，左）相同；（2）HSL SH 圖的上半部與V = 1 的 HSV SH 圖相同（未顯示），即 HSL LH 圖（上圖，右）結合了兩個HSV 圖。 |
所有飽和度方程式的分子都是VW ，差異在於分母的縮放比例。在兩種表示法中， S都是相對飽和度的量測。當W = V （ R = G = B ；中性灰）時， S為 0；當 W 達到給定V或L值下的最小允許值時， S為 1。對於 HSV 色彩空間，當S = 1 時， W = 0。
對於L ≤ 0.5 的 HSL，當W = 0 時達到最大飽和度； S HSL = ( VW ) / ( V+W ) = 1。當L > 0.5 時， W必須大於 0。當W = 2 L-V取最小值 Wmin 達到最大飽和度。此時V = 1，因此Wmin = 2 L - 1。 S HSL = ( VW ) / ( 2- VW ) = (1-2 L +1) / (2-1-2 L +1 ) = 1。
V和L 值與感知亮度並不對應；例如，具有相同V或L值的藍色、灰色或白色，其亮度可能截然不同。 PAL 制式的亮度訊號 Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B 更接近感知亮度。