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Espaços de Cores

Guilherme Defreitas Juraszek

O que é cor?

• Cor é a reação do cérebro a um estímulo visual específico.

• A interpretação de uma cor é algo subjetivo e pessoal.

• A cor é a interpretação do cérebro sobre a combinação das informações recebidas pelas células cones (vermelho, verde e azul) e bastonetes (intensidade)

Termos

• Brilho: A sensação humana onde uma área exibe mais ou menos luz.– Subjetiva

• Radiância: Quantidade total de energia emitida por uma fonte de luz.

• Luminância: Quantidade de energia que o observador percebe de uma fonte de luz.

Espectro Visível

O que é um espaço de cores?

• É um método onde podemos especificar, criar e visualizar cores.

– Um monitor precisa saber como reproduzir a cor desejada mudando os valores das células RGB

– Uma impressora precisa saber como misturar as tintas CMYK (cyan, magenta, yellow, black) para alcançar a cor desejada.

O que é um espaço de cores?

• São coordenadas ou parâmetros que descrevem a “localização” da cor em um espaço de cores.– Cada cor possui uma coordenada única

• As coordenadas não dizem qual é a cor, apenas a localização. A cor vai depender do espaço de cor utilizado.

Exemplo

• Eu moro na rua a esquerda passando a padaria.– Não adianta se você não falar qual é a padaria– Se eu usar como referência uma padaria errada

vou encontrar outra localização, mas não o local que estou procurando.

Padaria = espaço de cores

Porque existem mais de um espaço de cores?

• Alguns espaços de cores são atrelados aos dispositivos.– Impressoras– Monitores– Televisões e formatos de transmissão

Ex: Designers precisam calibrar o monitor e o profile da impressora utilizada para impressão do material.

Espaços de Cores

• RGB – Modelo utilizado em monitores e câmeras de vídeo.

• CMYK – Usado para equipamentos de impressão colorida.

• HSI (Matiz, Saturação, Intensidade) – Modela como os seres humanos interpretam as cores.

RGB

• Componentes primários:– Vermelho– Verde– Azul

• Componentes secundários:– Magenta– Amarelo– Ciano

• O número de bits para representar cada pixel no espaço RGB é chamado profundidade de pixel.– Ex: Uma imagem RGB de 24 bits representa cada canal com 8 bits (0-

254)

RGB

• Tridimensional

• Dependente do dispositivo– Cores RGB são percebidas de forma diferente em

diferentes dispositivos

RGB

RGB

RGB – Cores seguras

CMYK

• Utilizado em sistemas de impressão

• Ciano, magenta e amarelo são cores secundárias de luz ou, cores primárias de pigmentos.

Quando uma superfície com pigmento ciano é iluminada por uma luz branca nenhuma luz vermelha é refletida.

CMYK

Magenta - Não reflete o verde

Amarelo – Não reflete o azul

Ciano – Não reflete o vermelho

CMYK

*valores RGB devem ser normalizados para o intervalo [0, 1]

HSI

• É um modelo compatível com a forma como descrevemos cores.– Matiz (Hue)– Saturação (Saturation)– Brilho/Intensidade (Intensity)

• Não descrevemos cores como uma combinação de cores primárias.

• Ex: Essa cor é 40% azul, 30% vermelha e 30% verde

• Falamos: Vermelho escuro

HSI

• Matiz (Hue): Descreve uma cor ou comprimento de onda pura (dominante).

• Saturação: Grau de diluição da cor pura por luz branca

• Brilho: Descritor subjetivo, sensação de mais ou menos luz.

• Matiz + Saturação = Cromaticidade

Hue

Matiz (HUE)

Saturação

Brilho/Value

Conversão RGB - HSI

H = θ se B ≤ G360 – θ se B > G

Θ = cos-1 ½[(R-G) + (R – B)]

[(R-G)2 + (R-B)(G-B)]1/2

S = 1 - 3

(R + G + B)[min(R,G,B)] I = 1/3(R + G+ B)

* Valor RGB normalizado entre [0,1] e ângulo medido a partir do eixo vermelho

Conversão HSI - RGB

Outros espaços de cores

Color space

Color mixing

Primary parameters

Used for Pros and cons

RGB Additive Red,Green, Blue

Screens Easy but wasting bandwidth

CMYK Subtractive Cyan, Magenta, Yellow, Black

Printer Works in pigment mixing

YCbCrYPbPr

additive Y(luminance), Cb(blue chroma), Cr(red chroma)

Video encoding, digital camera

Bandwidth efficient

YUV additive Y(luminance),U(blue chroma), V(red chroma)

Video encoding for NTSC, PAL,

SECAM

Bandwidth efficient

YIQ additive Y(luminance),I(rotated from U),Q(rotated from V)

Video encoding for NTSC

Bandwidth efficient

Exercícios

• Implementar a conversão RGB – HSI no adessowiki

• Efetuar a segmentação de uma imagem por cor utilizando o HSI

Demonstração (usando HSV)http://bit.ly/udesc_hsv_demo