HSL 和 HSV 在數學上定義為在 RGB 空間中的顏色的 R, G 和 B 的座標的變換。

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設 (r, g, b) 分別是一個顏色的紅、綠和藍座標，它們的值是在 0 到 1 之間的實數。設 max 等價於 r, g 和 b 中的最大者。設 min 等於這些值中的最小者。要找到在 HSL 空間中的 (h, s, l) 值，這裡的 h ∈ [0, 360）是角度的色相角，而 s, l ∈ [0,1] 是飽和度和亮度，計算為：

h 的值通常規範化到位於 0 到 360°之間。而 h = 0 用於 max = min 的（就是灰色）時候而不是留下 h

HSL 和 HSV 有同樣的色相定義，但是其他分量不同。HSV 顏色的 s 和 v 的值定義如下：

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給定 HSL 空間中的 (h, s, l) 值定義的一個顏色，帶有 h 在指示色相角度的值域 [0, 360）中，分別表示飽和度和亮度的s 和 l 在值域 [0, 1] 中，相應在 RGB 空間中的 (r, g, b) 三原色，帶有分別對應於紅色、綠色和藍色的 r, g 和 b 也在值域 [0, 1] 中，它們可計算為：

首先，如果 s = 0，則結果的顏色是非彩色的、或灰色的。在這個特殊情況，r, g 和 b 都等於 l。注意 h 的值在這種情況下是未定義的。

當 s ≠ 0 的時候，可以使用下列過程：^[1]

（h 規範化到值域 [0,1）內）

對於每個顏色向量 Color = (Color_R, Color_G, Color_B) = (r, g, b),

[編輯]從 HSV 到 RGB 的轉換

類似的，給定在 HSV 中 (h, s, v) 值定義的一個顏色，帶有如上的 h，和分別表示飽和度和明度的 s 和 v 變化於 0 到 1 之間，在 RGB 空間中對應的 (r, g, b) 三原色可以計算為：

對於每個顏色向量 (r, g, b),