Computação Gráfica

Conteúdo: Cores

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Cores Introdução

O que são cores ?

3

Cores Introdução

Qual modelo matemático descreve as cores ?

4

Cores Introdução

Como discretizar uma cor ?

5

Cores Introdução

Cor é uma sensação produzida no nosso cérebro pela luz que chega aos nossos olhos.

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Cores Introdução

Diferente para cada espécie animal. Dentre os mamíferos, só o homem e o macaco enxergam cores. Aves têm uma visão muito mais acurada do que a nossa.

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Cores Introdução

Universo

Físico

Universo

Matemático

Universo de

Representação

Universo de

Implementação

Luz

Modelo

Espectral

Representação

Tricromática

Sistemas de

Cores

Paradigma dos quatro universos

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Cores Ponto de vista Físico

Onda eletromagnética

Raio Gama Raio X Raio Ultra Violeta Cores Infra Vermelho Micro-ondas Ondas de Rádio

Visível

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Cores Ponto de vista Físico

Luz branca é uma mistura de radiações com diferentes comprimentos de onda.

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Cores Ponto de vista Físico

Olho humano

Cones

(Vermelho, verde e azul)

Bastonetes

(Cegos para cor)

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Cores Ponto de vista Físico

Distribuição espectral da luz

100

0

50

λ (nm)

E

luz branca

luz colorida

400 500 600 700

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Cores Ponto de vista Físico

Características: Matriz

400 500 600 700

l (mm)

E

comprimento de onda dominante define a

matiz

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Cores Ponto de vista Físico

Características: Intensidade

400 500 600 700

l (mm)

E

Intensidade define o brilho

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Cores Ponto de vista Físico

Características: Saturação

400 500 600 700

l (mm)

E

A concentração no comprimento de onda

dominante define a saturação

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Cores Processo de formação

As cores que percebemos surgem da iteração entre fontes de luz e diversos tipos de materiais.

Processos de formação: Aditivo

Subtrativo

Por pigmentação

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Cores Processo de formação

Processo aditivo

17

Cores Processo de formação

Processo aditivo

l

Ea

l

Eb

l

Ea+b(l) = Ea (l)+Eb(l)

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Cores Processo de formação

Processo subtrativo

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Cores Processo de formação

λ (nm)

E

λ (nm)

E

Ef(l) = t(l) . Ei (l)

Processo subtrativo

λ (nm)

E

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Cores Processo de formação

Pigmentação

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Cores Ponto de vista matemático

l (nm)

E Cor branca ideal

Cor com comprimento de

onda dominante

Cor mocromática,

pura ou espectral

RRf :

Cor arbitrária

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Cores Ponto de vista matemático

Espaço de funções correspondentes às distribuições espectrais.

Possui dimensão infinita.

Para manipulá-lo computacionalmente é necessário representá-lo. l (nm)

E

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Cores Representação

l (nm)

E C(l)

))(),...,(())((

,:

0 n

n

CCCR

RER

lll

l (nm)

E

C(l0)

l0 l1 ln ...

C(l1)

C(ln)

Amostragem pontual Representação contínua

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Cores Representação

l (nm)

E

C(l0)

l0 l1 ln ...

C(l1)

C(ln)

Reconstrução

Número de amostras Método de interpolação

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Cores Representação

Amostram cores.

Possuem um conjunto de sensores.

Cada sensor é caracterizado por uma resposta espectral Si(l).

l0

lll

ll

dSCC

CCCCR

ii

n

)()(

),,,()())(( 1

Sistemas Receptores

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Cores Representação

Reconstroem cores.

Possuem um conjunto de emissores Pk, k=1...n.

Cada emissor está associado a uma cor primária com distribuição espectral Pk(l).

O conjunto de cores que podem ser recontruídas por um sistema emissor.

Sistemas Emissores

)()(1

ll

n

k

kkr PcC

Cr(l)

P1(l) P2(l) P3(l)

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Cores Representação

Questões fundamentais:

O que é uma “boa” reconstrução de cores?

Quantas cores devem ser usadas como base da representação?

Que cores (primárias) devem compor esta base?

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Cores Representação

O sistema visual humano representa as cores do espaço espectral E em um espaço tricromático.

Isto significa que três amostras (nas faixas relativas ao vermelho, verde e azul) é suficiente para a reconstrução perceptual.

Espaço tricromático

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Cores Representação

Questões fundamentais:

Boa = perceptualmente adequada (reconstrução metamérica)

Número de cores = 3

Cores: vermelho, verde e azul

Inspiração: sistema visual humano