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Computação Gráfica
Conteúdo: Cores
2
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.
6
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.
7
Cores Introdução
Universo
Físico
Universo
Matemático
Universo de
Representação
Universo de
Implementação
Luz
Modelo
Espectral
Representação
Tricromática
Sistemas de
Cores
Paradigma dos quatro universos
8
Cores Ponto de vista Físico
Onda eletromagnética
Raio Gama Raio X Raio Ultra Violeta Cores Infra Vermelho Micro-ondas Ondas de Rádio
Visível
9
Cores Ponto de vista Físico
Luz branca é uma mistura de radiações com diferentes comprimentos de onda.
10
Cores Ponto de vista Físico
Olho humano
Cones
(Vermelho, verde e azul)
Bastonetes
(Cegos para cor)
11
Cores Ponto de vista Físico
Distribuição espectral da luz
100
0
50
λ (nm)
E
luz branca
luz colorida
400 500 600 700
12
Cores Ponto de vista Físico
Características: Matriz
400 500 600 700
l (mm)
E
comprimento de onda dominante define a
matiz
13
Cores Ponto de vista Físico
Características: Intensidade
400 500 600 700
l (mm)
E
Intensidade define o brilho
14
Cores Ponto de vista Físico
Características: Saturação
400 500 600 700
l (mm)
E
A concentração no comprimento de onda
dominante define a saturação
15
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
16
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)
18
Cores Processo de formação
Processo subtrativo
19
Cores Processo de formação
λ (nm)
E
λ (nm)
E
Ef(l) = t(l) . Ei (l)
Processo subtrativo
λ (nm)
E
20
Cores Processo de formação
Pigmentação
21
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
22
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
23
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
25
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
26
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)
27
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