Не слишком ли ты усложняешь? Зачем эти кубы? Зачем эти отрезки "с преимущественной ориентацией вдоль оси яркости"?
И вообще, RGB не самое лучшее решение для подобных задач. Намного удобнее работать с HSL или YUV, и не нужно никаких "кубов"...