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Computação Gráfica Interativa - Gattass

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Cor Rodrigo de Toledo. Como ordenar cores? Dado um conjunto de esferas: Ordenar por tamanho! OK Ordenar por peso! OK Ordenar por cor ????

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Apresentação em tema: "Computação Gráfica Interativa - Gattass"— Transcrição da apresentação:

1 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Luz e Cor Luz como onda Eletro-magnética Percepção humana de luminosidade Espaço de Cor do olho humano (RGB) Espaço de Cor XYZ Espaço de Cor HSV Espaço de Cor YIQ Luz e Cor

2 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Luz Onda eletro-magnética Luz e Cor

3 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Luz Branca luz branca prisma vermelho alaranjado amarelo verde azul violeta luz branca (acromática) tem todos os comprimentos de onda Newton Luz e Cor

4 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Fontes luminosas 100 400 500 600 700 50 l (mm) E fonte luminosa branca 400 500 600 700 50 100 l (mm) E comprimento de onda dominante define a matiz (hue) fonte luminosa colorida Luz e Cor

5 Características das fontes luminosas
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Características das fontes luminosas 400 500 600 700 l (mm) E matiz (hue) comprimento de onda dominante define a 400 500 600 700 l (mm) E brilho (brightness) intensidade define o brilho (brightness) 400 500 600 700 l (mm) E saturação a concentração no comprimento de onda dominante define a saturação ou pureza cores pastéis são menos saturadas ou menos puras Luz e Cor

6 Processos de formação de cores
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Processos de formação de cores por pigmentação A sucessão de reflexão e refração determinam a natureza da luz refletida índices de refração distinto do material base tinta preta tinta branca tinta colorida (saturada) tons mais escuros (shade) claros (tints) Cinzas (greys) tons PALHETA DO PINTOR Luz e Cor

7 Processos de formação de cores
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Processos de formação de cores aditivos l Ea Eb a b a+b Ea+b Ea+b(l) = Ea (l)+Eb(l) l O olho não vê componentes! subtrativos filtros ou corantes transparência Ei t Ef Ef(l) = t(l) . Ei (l) l l l Luz branca Filtro verde Luz verde azul índices de refração próximo do material base amarelo Luz e Cor

8 Fração da luz absorvida pelo olho
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Fração da luz absorvida pelo olho 400 500 600 700 50 100 sensibilidade relativa l (mm) luminosidade Luz e Cor

9 Tons de cinza igualmente espaçados
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Tons de cinza igualmente espaçados Branco Intensidade Preto Posição Luz e Cor

10 Tons de cinza perceptualmente espaçados e bandas de Mach
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Tons de cinza perceptualmente espaçados e bandas de Mach Branco Intensidade Preto Posição Luz e Cor

11 O olho humano ressalta as altas freqüências (Banda de Mach)
Efeito da Banda de Mach Exemplo: Histórias em quadrinhos onde apenas os contornos são desenhados

12 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Contraste Simultâneo Luz e Cor

13 Espaço de cor do olho humado
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Espaço de cor do olho humado Olho humano: Cones (RGB) e Bastonetes (cegos para cor) .20 G .18 R .16 .14 .12 fração de luz absorvida por cada cone .10 .08 .06 .04 B .02 400 440 480 520 560 600 640 680 l comprimento de onda (mm) Luz e Cor

14 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Percepção de cor 400 440 480 520 560 600 640 680 l Intensidade comprimento de onda (nm) B G R Luz Colorida Luz Branca componente vermelha r = ò c(l) R(l) dl não é bem assim! Luz e Cor

15 O problema de reprodução de cor em CG
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 O problema de reprodução de cor em CG Mundo Real E 400 700 l Espaço Virtual E R G B l mesma sensação de cor Þ Metamerismo só distingue 400 mil cores (< 219) Þ 19 bits deveriam ser suficientes Luz e Cor

16 Representação perceptual da cor CIE RGB
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Representação perceptual da cor CIE RGB R = 700 mm G = 546 mm B = mm r(l) R g(l) G b(l) B Cor Monocromática C(l) C(l ) = r(l) R + g(l) G + b(l) B Problema: Não consegue se representar todas as cores visíveis (falta saturação) Luz e Cor

17 Artifício para “subtrair” uma componente
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Artifício para “subtrair” uma componente g(l) G b(l) B r(l) R C(l) C(l ) + r(l) R = g(l) G + b(l) B C(l ) = r(l) R + g(l) G + b(l) B, onde r(l) = - r(l) Luz e Cor

18 Componentes das cores monocromáticas - CIE RGB -
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Componentes das cores monocromáticas - CIE RGB - C(l ) = r(l) R + g(l) G + b(l) B 0.4 b(l ) r(l ) g(l ) 0.2 Valores dos tri-esimulos l (mm) 400 500 600 700 438 nm 546 nm r(l ) - 0.2 Combinação de três cores (RGB) para reproduzir as cores espectrais Luz e Cor

19 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - mRGB
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - mRGB I ) Sistemas dos Monitores - mRGB G processo aditivo verde Y 1.0 amarelo W C branco ciano normalmente temos 1 byte para cada componente mapeando [0, 255] em [0,1] K vermelho preto 1.0 R azul 1.0 M magenta B Observação: Componente de luminância do vídeo: Y = R G B Luz e Cor

20 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - CMY
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - CMY II ) Sistemas das Impressoras -CMY ou CMYK processo predominantemente subtrativo luz branca (1,1,1) luz ciano (0,1,1) tinta ciano (0,1,1) componente vermelha é absorvida C Y M R G B K Luz e Cor

21 Conversão RGB para CMY e vice-versa
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Conversão RGB para CMY e vice-versa G C verde Y ciano verde 1.0 1.0 amarelo W preto C branco K ciano azul K amarelo preto vermelho W branco 1.0 R 1.0 azul magenta Y 1.0 M 1.0 vermelho magenta B M (r,g,b) (c,m,y) (c,m,y) = (1-r, 1-g, 1-b) Luz e Cor

22 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - CMYK
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Sistemas de cor dependentes de dispositivo - CMYK O sistema CMYK usa o preto (blacK) porque o pigmento (carbono) é mais barato; A superposição de ciano, magenta e amarelo para produzir preto gera um tom meio puxado para o marron. Y K K := a min (C, M, Y) a Î [0,1] C := C - K M := M - K Y := Y - K M base linearmente dependente C Luz e Cor

23 Escolhendo a Cor RGB / CMY
@coreldraw

24 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/24/2017 Padrão CIE XYZ Sistema onde todas as cores visíveis sejam representadas por coordenadas positivas. Padrão estabelecido no ínicio da década de 1930. As cores X, Y e Z não são cores visíveis no espaço. Y foi escolhida de forma a ser semelhante à curva de sensibilidade do olho (luminância). Luz e Cor

25 Conversão da base CIE RGB para CIE XYZ (X,Y e Z positivos)
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Conversão da base CIE RGB para CIE XYZ (X,Y e Z positivos) C(l) = r(l) R + g(l) G + b(l) B Escolhendo-se XYZ tal que: R G B X Y Z = tem-se C(l) = X(l) X + Y(l) Y + Z(l) Z onde X(l) = r(l) g(l) b(l) Y(l) = r(l) g(l) b(l) Z(l) = r(l) g(l) b(l) Luz e Cor

26 Componentes das cores monocromáticas - CIE XYZ -
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Componentes das cores monocromáticas - CIE XYZ - C(l ) = X(l) X + Y(l) Y + Z(l) Z 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Z(l) Cores Básicas do CIE 1931 X(l) Y(l) Valor X(l) l (mm) 400 500 600 700 Nota: Y foi escolhida de forma a Y(l) ser semelhante à curva de sensibilidade do olho (luminância) Luz e Cor

27 Cores visíveis representadas no sistema CIE XYZ
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Cores visíveis representadas no sistema CIE XYZ X Y Z Plano X+Y+Z=1 Luz e Cor

28 Retirando a luminosidade ou brilho da definição da cor em CIE XYZ
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Retirando a luminosidade ou brilho da definição da cor em CIE XYZ Um parenteses sobre luminosidade ou brilho Valores típicos de iluminamento de uma superfície Modo Valores (lux) Luz do dia (máximo) Luz de dia sombrio Interior próximo a janela Minimo p/ trabalho Lua cheia ,2 Luz das estrelas ,000 3 … e o olho se acomoda! Retirar o fator luminosidade ou brilho projetando no plano X+Y+Z=1 x = X/(X+Y+Z) y = Y/(X+Y+Z) z = Z/(X+Y+Z) X = (x / y ) Y Y = Y Z = (1-x-y ) Y / y note que x+y+z =1 Luz e Cor

29 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyY
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyY Luz e Cor

30 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyY
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyY 520 480 490 500 510 540 560 Purpura 580 600 700 400 Azul Cian Verde Amarelo Vermelho x y 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Branco Luz e Cor

31 Saturação e cor complementar no diagrama de cromaticidade xy
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Saturação e cor complementar no diagrama de cromaticidade xy y 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 C2 b cores saturadas saturação de C1 = a a + b C1 a Branco 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 x y 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 C é complementar a C Û a C + b C = Branco C C Branco 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 x Luz e Cor

32 Gamute de cromaticidade de dispositivos
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Gamute de cromaticidade de dispositivos y 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.5 0.7 0.8 0.9 1.0 C2 cor não realizável C1 cor não realizável na impressora C2 gamute de um monitor C1 W gamute de uma impressora 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 x Luz e Cor

33 Sistemas de cor mais indicados para interface com usuário - HSV
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Sistemas de cor mais indicados para interface com usuário - HSV K R Y G C B M Value Hue Saturation R G B Luz e Cor

34 Conversão de HSV para RGB
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/24/2017 Conversão de HSV para RGB decompor (r,g,b) na base de V e do espaço ortogonal a ele. G V R B Luz e Cor

35 Escolhendo a Cor HSV

36 Escolhendo a Cor HSV

37 Escolhendo a Cor HSV

38 Escolhendo a Cor YIQ


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