Cor e Imagem. Luz. ! Visão = percepção da energia electromagnética. ! O espectro eletromagnético inclui diversos tipos de radiações:

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Cor e Imagem

Computação Gráfica

Luz

! Visão = percepção da energia

electromagnética

! O espectro eletromagnético inclui

diversos tipos de radiações:

! Gamma ! X-ray ! Ultraviolet

! Visible (pequena porção) ! Infrared

! Terahertz ! Microwave ! Radio waves

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Visão

! Olho humano é uma câmara biológica dinâmica,

que possui:

! uma lente

! uma distância focal

! o equivalente a uma película

! A lente deve focar directamente na retina para uma

visão perfeita

Retina

Lente

Visão

! O olho “filma”

! Possui células sensíveis à luz;

! Estas células convertem a luz em impulsos electroquímicos.

! O olho possui dois tipos de células:

! Cones – têm a capacidade de reconhecer as cores (R,G,B)

! Bastonetes – têm a capacidade de reconhecer a

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3

Cor

! Acromática

! Cromática

Cor (cont.)

! As sensações visuais causadas pela luz

cromática são mais ricas que as causadas pela

luz acromática.

! As discussões sobre a percepção de cor

normalmente envolve três quantidades, o tom,

a saturação e a luminosidade.

! Tom: indica uma determinada cor

! Saturação: indica a puricidade da cor

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Cor (cont.)

! A cor está interligada à

fisiologia do olho

humano que parece

responder em separado

aos três comprimentos

de onda como se vê

na figura.

Teoria psico-fisiológica

dos 3 estímulos

Cor (cont.)

! O maior problema da cor coloca-se quando

a queremos reproduzir e ver.

! Duas cores especificadas em sistemas

diferentes podem parecer a mesma à vista

mas, isto só será verdade se:

! elas são reproduzidas com uma calibração

cuidadosa dos écrans e

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Cor (cont.)

! Foi definido um standard,

diagrama CIE, onde se

definiram as três cores

primárias que permitem

obter qualquer cor através

da adição de quantidades

positivas desses primários.

! Espectro visível varia entre

os 400 e 700 nanómetros.

G

B

R

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Modelos de cor

! RGB. Representa a cor natural como uma

combinação de 3 canais: RED, GREEN e BLUE.

! CMYK. Emprega 4 canais para criar cor:

CYAN, MAGENTA, YELLOW e BLACK.

! HSB. A cor HSB é definida por 3 valores

distintos: HUE, SATURATION e BRIGHTNESS.

! HLS. A cor HLS é definida por 3 valores

distintos: HUE, LIGHTNESS e SATURATION

! YIQ e YCbCr

Modelo RGB

! RGB. Representa a cor natural como uma combinação de 3

canais de cor: RED, GREEN e BLUE.

! É um modelo aditivo. As cores são criadas por adição e

mistura das cores: RED, GREEN e BLUE.

! Funciona muito à semelhança do olho humano.

canal RED canal GREEN canal BLUE imagem RGB (semelhante à imagem de tons de cinzento)

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Modelo RGB

! Os monitores e os scanners seguem o modelo RGB.

! Zonas claras denotam elevadas concentrações de tinta ou

pigmentação, ao passo que zonas escuras denotam baixas concentrações de tinta.

! Formatos RGB, também conhecidos por true-color, usam

8-bits por canal. A paleta de pixéis é, pois, de 24-8-bits, ou seja, 16.7 milhões de cores (224_{=16777216 cores).}

! Imagens JPEG —de 16, 24 e 32 bits— são imagens RGB.

canal RED canal GREEN canal BLUE imagem RGB (semelhante à imagem de tons de cinzento)

Modelo RGB

! Cubo RGB

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Modelo CMYK

! CMYK. Emprega 4 canais para criar cor:

CYAN, MAGENTA, YELLOW e BLACK.

! As cores CYAN, MAGENTA, YELLOW existem na

natureza, e a cor BLACK indica ausência de cor.

canal YELLOW canal MAGENTA canal BLACK canal CYAN imagem CMYK

Modelo CMYK

! A cor BLACK foi adicionada ao modelo devido às

necessidades das indústrias de edição de documentos em papel.

! O modelo baseia-se na forma como a natureza cria as

suas cores, reflectindo parte do espectro de luz e absorvendo outras.

! É um modelo subtractivo. As cores são criadas pela

redução do efeito de outras, muito à semelhança de processamento analógico de fotos.

! É utilizado em impressoras. As zonas em branco indicam

inexistência de tinta ou pigmentação. As zonas escuras

canal YELLOW

canal MAGENTA

canal BLACK canal CYAN imagem CMYK

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9

Modelo HSB

(Modelo HSV)

! HSB. A cor HSB é definida por 3 valores

d i s t i n t o s : H U E , S A T U R A T I O N e BRIGHTNESS.

! Baseia-se na percepção humana da cor

(modelo de cor dos artistas plásticos).

! É representado por um sistema 3D de

coordenadas polares.

HUE SATURATION BRIGHTNESS / VALUE

Modelo HSB

! HUE. É o tom ou cor.

O seu valor varia entre 0 (vermelho), passando pelo laranja, amarelo, verde, azul, púrpura, e 359

(novamente vermelho).

! SATURATION. Fornece a vivacidade da cor.

O seu valor é percentual entre 0 e 100%. O valor 0% indica inexistência de cor (ou branca) e o valor 100% indica cor normal (ou muito viva).

! BRIGHTNESS. Fornece o brilho da cor.

O seu valor é também percentual, O valor 0% indica que a cor é muito escura (ou preta) e o valor 100% indica que é normal.

HUE SATURATION BRIGHTNESS

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Modelo HLS

! Hue (cor ou tom)

! Lightness (luminosidade)

! Saturation (saturação)

Modelos YIQ e YCbCr (YUV)

! Os modelos de cor YIQ e YCbCr foram criados para

permitir que as emissões dos sistemas de televisão a

cores fossem compatíveis com os receptores a preto e

branco.

! O sistema NTSC (National Television Standards

Committee), criado em 1953, emprega o modelo YIQ.

! Os sistemas SECAM (Séquence Electronique Couleur

avec Mémoire) e PAL (Phase Alternating Line), de 1961,

empregam o modelo YCbCr.

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Modelo de cor

indexada

! COR INDEXADA: É um submodelo RGB.

! As cores de cada imagem são armazenadas

numa paleta (palette), também chamada tabela de cores (color lookup table).

! A escolha duma paleta pode alterar

substancialmente o aspecto e o tamanho dos objectos gráficos da imagem.

paleta de 256 cores paleta de 256 cores

Técnicas de Meios Tons

! Como podemos representar um número

razoável de intensidades num dispositivo com

dois níveis de cor (1 bit/pixel)?

! Existem várias técnicas designadas como

técnicas de meios tons:

! dithering

! padrões

! modulação

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Meios Tons / Dithering

!

Processo de fazer parecer muitas cores com poucas cores.

!

Dithering - um processo em que pixéis adjacentes de cores

diferentes são usados para simular cores e sombras que, de

facto, não existem na paleta de cores da imagem. Na realidade,

dithering “engana o olho" ao fazer ver cores que não estão lá.

!

É utilizado quando uma imagem true color é reduzida a uma

imagem indexada, por forma a compensar a perda de cor.

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Meios Tons / Dithering

! Com dois níveis de cor (1 bit/pixel)

! Matriz de dithering 2x2

Obtemos 5 níveis

de intensidade (5 tons)

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Dithering

! Meios Tons

! Padrões para 3x3

D

3

₌

D(i,j) dá a cor do ponto X,Y

i= X mod n

j= Y mod n

onde n é a dimensão da matriz

6 8 4 1 0 3 5 2 7

Dithering (cont.)

! Atenção à construção de padrões

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Tipos de ficheiros

de imagem (raster)

!

GIF (Graphics Interchange Format)

!

PNG (Portable Network Graphics)

!

JPEG (Joint Photographics Experts Group)

!

TIFF (Tagged Image File Format)

Moving Picture Experts Group -

www.mpeg.org JPEG, MPEG

Imagem JPEG - RGB

! A cor de um pixel é formada por três componentes:

vermelho, verde e azul

! No ficheiro jpeg tem-se algo do tipo:

r1 g1 b1 r2 g2 b2 r3 g3 b3 r4 g4 b4 r5 g5 b5 r6 g6 b6 ...

P1 P2 P3 …

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Tipos de ficheiros

de imagem (vectorial)

! SVG (Scalable Vector Graphics)

! Um formato vectorial para documentos XML

! EPS (Encapsulated PostScript File)

! É um formato que normalmente é muito utilizado

pois permite que a imagem seja impressa

directamente numa impressora que suporte

PostScript.

! DXF (Formato usado pelos sistemas de CAD)

! CDR (CorelDRAW)

! Fh e Fla (Macromedia Freehand e Flash)

Imagens vectoriais

! São compostas de instruções que permitem desenhar linhas,

arcos, polígonos, etc.. Isto é, contêm um conjunto de objectos

agrupados que formam a imagem e a forma como são

desenhados.

! Este tipo de imagens são escaláveis sem por isso perder a

resolução da imagem

! Normalmente podemos decompor uma imagem vectorial nas

suas componentes, modificá-las ou mesmo remover algumas

partes da imagem.

! As imagens vectoriais produzem normalmente ficheiros mais

pequenos que as imagens raster.

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