Operacja koloryzacji obrazu opiera się na zastosowaniu modelu HSV. Operacje przebiegają podobnie jak przy zmianie nasycenia / barwy ale są tu istotne różnice. O ile w pierwszym przypadku do składowej H (Hue) następowało dodanie / odjęcie odpowiednio ustawionej wartości h, to w tym przypadku następuje przypisanie składowej H odpowiedniej zadanej wartości h. W ten sposób otrzymujemy cały obraz tylko w odcieniach ustawionej barwy z koła barw (wartość h jest przypisana dla każdego piksela). To samo dotyczy składowej S (saturation). W pierwszym przypadku następowało dodanie / odjęcie od składowej S zadanej wartości s. W tym przypadku następuje przypisanie do składowej S zadanej wartości. Do składowej V można dodać zadaną wartość jasności v. Zatem operacja koloryzacji może zostać opisana następującym wzorem: Przykładowe wyniki koloryzacji przedstawione są poniżej.

Efekt sepia.

Koloryzacja do koloru zielonego.