Mudança da Temperatura de Cor de uma Imagem

Hildebrando Trannin

Fundamentos de Computação GráficaProf.: Marcelo Gattass

DefiniçãoObjetivo: implementar um algoritmo para realizar a mudança da temperatura de cor de uma imagem

Entrada: imagem com temperatura atual definida e escolha de uma nova temperatura

Saída: imagem com nova temperatura

Objeto que absorve toda luz incidente (preto quando está frio)

Quando quente, emite radiância proporcional a temperatura

Importante propriedade: Um corpo negro a uma temperatura T, emite os

mesmos comprimento de onda e intensidade que estaria presente em um ambiente em T.

Corpo Negro

250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

L KT o7500

KT o6500

KT o5500

Corpo Negro Para encontrar a radiância de um corpo negro

a uma temperatura T e em um comprimento de onda λ, usamos a lei de Planck.

Utilizamos a fórmula apresentada para encontrar o espectro de luz da nova temperatura da imagem

12

51

Tce

cL

Temos:

c1 = 2πhc2

c2 = hc / kCom c = 2.99792458 x 108 m.s-1

h = 6.626176 x 10-34 J.s k = 1.380662 x 10-23 J.K-1

Espectro de radiância Após encontrar o espectro da nova

temperatura, devemos convertê-lo para o sistema sRGB a fim de encontrarmos os seus valores em RGB

Sistema de cores do monitor: mRGB (sRGB)

Etapas de conversão do espectro: Espectro -> XYZ XYZ -> mRGB

Espectro -> XYZ

nm

0.5

1.0

1.5

2.0

400 500 600 700

)(x)(y

)(z

*∫

780

380

780

380

780

380

)()(

)()(

)()(

dzPZ

dyPY

dxPX Utilizamos as fórmulas ao lado para encontrar os valores X, Y e Z a partir de um espectro de luz.

XYZ -> RGB Coordenadas x e y dos fósforos do monitor:

Após alguns cálculos:

Ao final dessa etapa já temos os valores em RGB do espectro da nova temperatura de cor

3.240 -1.537 -0.499-0.969 1.876 0.042 0.056 -0.204 1.057

RGB =

XYZ

R G B whitex 0.64 0.30 0.15 0.3127y 0.33 0.60 0.06 0.3290

Conversão da Temperatura Com o RGB da nova temperatura,

encontramos um fator de conversão para cada componente do RGB:

Para cada pixel da imagem, foi aplicado o fator em todas as componentes RGB

FR = R novo / R antigo

FG = G novo / G antigo

FB = B novo / B antigo

R = FR * R antigo

G = FG * G antigo

B = FB * B antigo

Resultados

Esquerda: T original = 2940K T destino = 6500KDireita: T original = 2940K

Resultados

Esquerda: T original = 5080K T destino = 3500KDireita: T original = 5450K T destino = 3500K

Referências Color Vision and Colorimetry Theory and Applications - Daniel Malacara http://www.brucelindbloom.com http://www.graphics.cornell.edu http://www.tecgraf.puc-rio.br/~mgattass http://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space http://en.wikipedia.org/wiki/SRGB http://www.brucelindbloom.com/index.html?Eqn_Blackbody.html http://en.wikipedia.org/wiki/Blackbody