Давайте по порядку.
> Модель HSB в photoshop
Реализация HSB в Photoshop крайне неудачная (упрощенная), поскольку эта цветовая модель фактически не используется программой для своих внутренних целей и фактически нужна только для взаимодействия с пользователем. Так было, кстати, не всегда.
> 3d модель пространства rgb.
По-моему, это сочетание слов лишено смысла. По крайней мере, мне не удалось понять, что Вы могли бы иметь в виду, и ни в одной книге по цветоведению Вы не найдёте такого термина. Есть модель (или, что то же самое, цветовая схема) RGB и есть пространство RGB как некий член этого семейства.
> Есть красный цвет с максимальной яркость, то есть белый, H-0 S-0 B-100
Есть красный цвет с максимальной яркостью и есть цвет с координатами HSB=(0,0,100), который является красным (H=0) в той же мере, как и любым другим, потому что эта точка находится в полюсе и насыщенность её равна нулю. Поскольку модель HSB нигде в фотошоп фактически не используется, то эти координаты конвертируются в другую цветовую модель (в Lab, если это интересно), а затем для отображения на экран из Lab в Monitor RGB. Алгоритм конвертации устроен так, что в результате получается разновидность белого, такая, что в рабочем RGB её координаты (255,255,255).
> мы его насыщаем и получаем красный H-0 S-100 B-100.
Вы меняете координату "насыщенность", то есть, отделяетесь от полюса.
> ведь сколько белый цвет не насыщай он будет белым.
Я бы не был бы так категоричен. Это зависит от некоторых базовых определений, о которых надо договориться. В частности, нужно договориться о том, как модель HSB параметризована иллюминантом. В фотошопе напрямую -- никак (только через рабочий и мониторный профили), поэтому белые, про которые мы бы интуитивно сказали, что у них разная насыщенность (например, красный, серый и синий -- эти слова использованы в обычном обиходном значении, а не как названия стимулов), в фотошопе все имеют нулевую насыщенность, до тех пор, пока они остаются белыми (я варьировал определение иллюминанта в определении пространства Monitor RGB). Так устроено потому, что на самом деле модель HSB не существует с точки зрения ICC.
> так может и понятно, но не логично.
Трудно с этим не согласиться, но всё встанет на свои места, когда вы рассмотрите альтернативы. Все остальные -- гораздо менее интуитивны и большинство из них требуют существенного усложнения модели HSB и создания на её основе пространства HSB, при этом без какой-либо стандартизированной поддержки. Кстати, до появления ICC пространства HSB в фотошопе существовали, хотя мало кто про это помнит. Правда, тогда ситуация с управлением цветом была совсем аховой.
> из картинки снизу видно, что красный по мере насыщения темнеет.
Это утверждение верно ровно наполовину. Он не темнеет, он стремится к среднему тону. Вообще, это не очень очевидный вопрос, потому что требует ответа на вопрос, как связаны яркость, светлота и светимость. Но поскольку мы имеем дело в этом эксперименте с грассмановским колориметром, то можно сделать непосредственный вывод, что норма (то есть, ⅓ от суммы R,G и B координат, которая численно очень похожа на яркость, хотя на самом деле норма не зависит от гаммы RGB, а в фотошопе яркость и светлоту определяли, когда ещё никто про это не думал, но интуитивно они зависят, а численно -- нет), так вот, норма наиболее насыщенных цветов находится в диапазоне средних тонов (то есть, очень грубо, имеет среднюю яркость).
> Это какие-то особенности модели HSB?
Вы назвали очень мнгого разных особенностей разных сущностей из науки о цвете и разных особенностей артефактов реализации этих концепций в фотошопе. Часть из этого -- это исторически обусловленные особенности реализации модели HSB в фотошоп, которая существует почти исключительно для полноты.