RGB色空間からHSI色空間に変換する

注意:
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　System.Drawing名前空間のColor構造体はRGB色空間で色を扱う。　HSI色空間を利用する場合は数式によってRGBに変換する必要がある。　次のクラスはRGBとHSIを相互に変換するメソッドを含むクラスである。　ちなみに、明度IntensityはValue、HSIはHSVとも呼ばれる。
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Option Strict On

Imports System
Imports System.Drawing

Public Class ColorSpace

    '--------------------------------------------------------------------------------
    ' 名前: HSIToRGB()
    ' 概要: 色空間をHSIからRGBへ変換する
    '       色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Intensity)
    '--------------------------------------------------------------------------------
    Public Shared Sub HSIToRGB(ByVal h As Integer, ByVal s As Integer, ByVal i As Integer, ByRef r As Integer, ByRef g As Integer, ByRef b As Integer)

        If 0 > h AndAlso h > 359 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("h", "色相Hは0〜359の範囲でなければなりません。")
        If 0 > s AndAlso s > 255 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("s", "彩度Sは0〜255の範囲でなければなりません。")
        If 0 > i AndAlso i > 255 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("i", "明度Iは0〜255の範囲でなければなりません。")

        If s = 0 Then

            r = i
            g = i
            b = i

        Else

            Dim ht As Integer = h * 6
            Dim d As Double = CDbl(ht Mod 360)
            Dim t1 As Integer = CInt(i * (255.0 - s) / 255.0)
            Dim t2 As Integer = CInt(i * (255.0 - s * d / 360.0) / 255.0)
            Dim t3 As Integer = CInt(i * (255.0 - s * (360.0 - d) / 360.0) / 255.0)

            Select Case ht \ 360
                Case 0
                    r = i : g = t3 : b = t1
                Case 1
                    r = t2 : g = i : b = t1
                Case 2
                    r = t1 : g = i : b = t3
                Case 3
                    r = t1 : g = t2 : b = i
                Case 4
                    r = t3 : g = t1 : b = i
                Case Else
                    r = i : g = t1 : b = t2
            End Select

        End If

    End Sub

    Public Shared Function HSIToRGB(ByVal h As Integer, ByVal s As Integer, ByVal i As Integer) As Color

        Dim r, g, b As Integer

        HSIToRGB(h, s, i, r, g, b)

        Return Color.FromArgb(r, g, b)

    End Function

    '--------------------------------------------------------------------------------
    ' 名前: RGBToHSI()
    ' 概要: 色空間をRGBからHSIへ変換する
    '       色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Intensity)
    '--------------------------------------------------------------------------------
    Public Shared Sub RGBToHSI(ByVal r As Integer, ByVal g As Integer, ByVal b As Integer, ByVal h As Integer, ByVal s As Integer, ByVal i As Integer)

        If 0 > r AndAlso r > 255 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("r", "赤Rは0〜255の範囲でなければなりません。")
        If 0 > g AndAlso g > 255 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("g", "緑Gは0〜255の範囲でなければなりません。")
        If 0 > b AndAlso b > 255 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("b", "青Bは0〜255の範囲でなければなりません。")

        Dim max As Integer = GetGreatestValue(r, g, b)
        Dim min As Integer = GetSmallestValue(r, g, b)

        Dim d As Double = CDbl(max - min)

        i = max

        If d = 0.0 Then

            s = 0

        Else

            s = CInt(d * 255.0 / CDbl(max))

        End If

        If s = 0 Then

            h = 0

        Else

            Dim rt As Integer = max - CInt(r * 60.0 / d)
            Dim gt As Integer = max - CInt(g * 60.0 / d)
            Dim bt As Integer = max - CInt(b * 60.0 / d)

            If r = max Then

                h = bt - gt

            ElseIf g = max Then

                h = 120 + rt - bt

            Else

                h = 240 + gt - rt

            End If

            If h < 0 Then h += 360

        End If

    End Sub

    Public Shared Sub RGBToHSI(ByVal col As Color, ByRef h As Integer, ByRef s As Integer, ByRef i As Integer)

        RGBToHSI(col.R, col.G, col.B, h, s, i)

    End Sub

    '--------------------------------------------------------------------------------
    ' 名前: GetGreatestValue()
    ' 概要: 三つの要素の内、もっとも大きいものを取得する
    '--------------------------------------------------------------------------------
    Private Shared Function GetGreatestValue(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer, ByVal z As Integer) As Integer

        If x < y Then

            If y < z Then

                Return z

            Else

                Return y

            End If

        ElseIf x < z Then

            If z < y Then

                Return y

            Else

                Return z

            End If

        Else

            Return x

        End If

    End Function

    '--------------------------------------------------------------------------------
    ' 名前: GetSmallestValue()
    ' 概要: 三つの要素の内、もっとも小さいものを取得する
    '--------------------------------------------------------------------------------
    Private Shared Function GetSmallestValue(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer, ByVal z As Integer) As Integer

        If y < x Then

            If z < y Then

                Return z

            Else

                Return y

            End If

        ElseIf z < x Then

            If y < z Then

                Return y

            Else

                Return z

            End If

        Else

            Return x

        End If

    End Function

End Class
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using System;
using System.Drawing;

namespace ColorSpace
{
    public class ColorSpace
    {
        //--------------------------------------------------------------------------------
        // 名前: HSIToRGB
        // 概要: 色空間をHSIからRGBへ変換する
        //       色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Intensity)
        //--------------------------------------------------------------------------------
        public static void HSIToRGB( int h, int s, int i, out int r, out int g, out int b )
        {
            if ( 0 > h && h > 359 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "h", "色相Hは0〜359の範囲でなければなりません。" );
            if ( 0 > s && s > 255 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "s", "彩度Sは0〜255の範囲でなければなりません。" );
            if ( 0 > i && i > 255 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "i", "明度Iは0〜255の範囲でなければなりません。" );
            
            if ( s == 0 )
            {
                r = g = b = i;
            }
            else
            {
                int ht = h * 6;
                double d = (double)( ht % 360 );
                int t1 = (int)( i * ( 255.0d - s ) / 255.0d );
                int t2 = (int)( i * ( 255.0d - s * d / 360.0d ) / 255.0d );
                int t3 = (int)( i * ( 255.0d - s * ( 360.0d - d ) / 360.0d ) / 255.0d );

                switch ( ht / 360 )
                {
                    case 0:
                        r =  i; g = t3; b = t1; break;
                    case 1:
                        r = t2; g =  i; b = t1; break;
                    case 2:
                        r = t1; g =  i; b = t3; break;
                    case 3:
                        r = t1; g = t2; b =  i; break;
                    case 4:
                        r = t3; g = t1; b =  i; break;
                    default:
                        r =  i; g = t1; b = t2; break;
                }
            }
        }

        public static Color HSIToRGB( int h, int s, int i )
        {
            int r, g, b;

            HSIToRGB( h, s, i, out r, out g, out b );

            return Color.FromArgb( r, g, b );
        }

        //--------------------------------------------------------------------------------
        // 名前: RGBToHSI
        // 概要: 色空間をRGBからHSIへ変換する
        //       色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Intensity)
        //--------------------------------------------------------------------------------
        public static void RGBToHSI( int r, int g, int b, out int h, out int s, out int i )
        {
            if ( 0 > r && r > 255 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "r", "赤Rは0〜255の範囲でなければなりません。" );
            if ( 0 > g && g > 255 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "g", "緑Gは0〜255の範囲でなければなりません。" );
            if ( 0 > b && b > 255 ) throw new ArgumentOutOfRangeException( "b", "青Bは0〜255の範囲でなければなりません。" );

            int max = GetGreatestValue( r, g, b );
            int min = GetSmallestValue( r, g, b );

            double d = (double)( max - min );

            i = max;

            if ( d == 0 )
            {
                s = 0;
            }
            else
            {
                s = (int)( d * 255.0d / (double)max );
            }
            
            if ( s == 0 )
            {
                h = 0;
            }
            else
            {
                int rt = max - (int)( r * 60.0d / d );
                int gt = max - (int)( g * 60.0d / d );
                int bt = max - (int)( b * 60.0d / d );

                if ( r == max )
                {
                    h = bt - gt;
                }
                else if ( g == max )
                {
                    h = 120 + rt - bt;
                }
                else
                {
                    h = 240 + gt - rt;
                }

                if ( h < 0 ) h += 360;
            }
        }

        public static void RGBToHSI( Color col, out int h, out int s, out int i )
        {
            RGBToHSI( col.R, col.G, col.B, out h, out s, out i );
        }

        //--------------------------------------------------------------------------------
        // 名前: GetGreatestValue
        // 概要: 三つの要素の内、もっとも大きいものを取得する
        //--------------------------------------------------------------------------------
        private static int GetGreatestValue( int x, int y, int z )
        {
            if ( x < y )
            {
                return ( y < z ) ? z : y;
            }
            else if ( x < z )
            {
                return ( z < y ) ? y : z;
            }
            else
            {
                return x;
            }
        }

        //--------------------------------------------------------------------------------
        // 名前: GetSmallestValue
        // 概要: 三つの要素の内、もっとも小さいものを取得する
        //--------------------------------------------------------------------------------
        private static int GetSmallestValue( int x, int y, int z )
        {
            if ( y < x )
            {
                return ( z < y ) ? z : y;
            }
            else if ( z < x )
            {
                return ( y < z ) ? y : z;
            }
            else
            {
                return x;
            }
        }
    }
}
使用例(VB.NET)
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Public Class Form1
    Inherits System.Windows.Forms.Form

#Region " Windows フォーム デザイナで生成されたコード "

    Public Sub New()
        MyBase.New()

        ' この呼び出しは Windows フォーム デザイナで必要です。
        InitializeComponent()

        ' InitializeComponent() 呼び出しの後に初期化を追加します。

    End Sub

    ' Form は dispose をオーバーライドしてコンポーネント一覧を消去します。
    Protected Overloads Overrides Sub Dispose(ByVal disposing As Boolean)
        If disposing Then
            If Not (components Is Nothing) Then
                components.Dispose()
            End If
        End If
        MyBase.Dispose(disposing)
    End Sub

    ' Windows フォーム デザイナで必要です。
    Private components As System.ComponentModel.IContainer

    ' メモ : 以下のプロシージャは、Windows フォーム デザイナで必要です。
    ' Windows フォーム デザイナを使って変更してください。  
    ' コード エディタは使用しないでください。
    Friend WithEvents PictureBox1 As System.Windows.Forms.PictureBox
    <System.Diagnostics.DebuggerStepThrough()> Private Sub InitializeComponent()
        Me.PictureBox1 = New System.Windows.Forms.PictureBox()
        Me.SuspendLayout()
        '
        'PictureBox1
        '
        Me.PictureBox1.Location = New System.Drawing.Point(8, 8)
        Me.PictureBox1.Name = "PictureBox1"
        Me.PictureBox1.Size = New System.Drawing.Size(360, 255)
        Me.PictureBox1.TabIndex = 0
        Me.PictureBox1.TabStop = False
        '
        'Form1
        '
        Me.AutoScaleBaseSize = New System.Drawing.Size(5, 12)
        Me.ClientSize = New System.Drawing.Size(376, 270)
        Me.Controls.AddRange(New System.Windows.Forms.Control() {Me.PictureBox1})
        Me.Name = "Form1"
        Me.Text = "Form1"
        Me.ResumeLayout(False)

    End Sub

#End Region

    Private Sub PictureBox1_Paint(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.PaintEventArgs) Handles PictureBox1.Paint

        Dim bmp As New Bitmap(360, 256)
        Dim x As Integer
        Dim y As Integer

        For x = 0 To 360 - 1

            For y = 0 To 256 - 1

                ' xを色相、yを彩度として描画
                bmp.SetPixel(x, y, ColorSpace.HSIToRGB(x, y, 255))

            Next y

        Next x

        e.Graphics.DrawImage(bmp, 0, 0)

        bmp.Dispose()

    End Sub

End Class
実行結果
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