Certificação Florestal à luz dos novos consumidores: O MODELO FSC MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS COORDENADORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS MÁRCIA JOANA SOUZA MONTEIRO FORMAÇÃO DAS CORES APLICADAS AO SENSORIAMENTO REMOTO Disciplina: Geoprocessamento aplicado ao manejo de recursos florestais Professora: Dra. Maria de Nazaré Martins Maciel Certificação Florestal à luz dos novos consumidores: O MODELO FSC João Carlos Augusti

Suzano Papel e Celulose Principais Produtos & Mercados O que é Cor? a) Cor de um objeto: aspecto da aparência de um objeto distinto de forma, tamanho, posição, ou brilho que dependem da composição espectral da luz incidente, da reflectância ou da transmitância do objeto, da resposta do observador, do iluminante, e da geometria óptica de visualização. b) Cor percebida: atributo de percepção visual que pode ser descrito por nomes de cores tais como branco, cinza, preto, amarelo, marrom, vermelho vivo, púrpura avermelhada, ou pela combinação destes nomes. c) Cor psicofísica: característica de um estímulo de cor (isto é, a luz produzindo uma sensação de cor) denotada pela especificação colorimétrica com três valores, tais como valores tristímulos.

O que é colorimetria? É a ciência da medida de cores. O que é luminosidade, tonalidade e saturação? a) Luminosidade (grau de claro ou escuro): é o atributo da percepção visual onde uma área parece emitir mais ou menos luz. b) Tonalidade: é o atributo da percepção visual onde uma cor é percebida como vermelho, amarela, verde, azul, púrpura, etc. Os brancos, pretos e cinza puros não possuem tonalidade e saturação. c) Saturação (Vivacidade) é o atributo da percepção visual que indica o grau de pureza da cor. Quanto maior o grau, mais saturada ou vívida é a cor.

A teoria mais aceita sobre a visão das cores preconiza que existem três tipos de cones (receptores): sensíveis à luz vermelha, sensíveis à luz verde e sensíveis à luz azul. A luz branca ao incidir sobre a retina do olho humano, estimularia igualmente todos os receptores. A luz vermelha ao incidir sobre a retina apenas estimularia os receptores sensíveis àquela radiação provocando a percepção visual da cor vermelha. Quando a cor amarela é vista, a sensação resulta do fato de que tanto os receptores sensíveis ao verde quanto ao vermelho estão sendo estimulados com a mesma intensidade.

O primeiro cientista a provar que a sensação de luz branca era o resultado da existência simultânea de "luzes" de vários matizes foi Isaac Newton, através de um experimento simples, que consistiu em fazer incidir um feixe de luz branca sobre um prisma; A luz emergente do prisma projetada num anteparo branco resultou numa sucessão de diferentes matizes semelhantes às observadas em um arco-íris. O fato do prisma promover a decomposição da luz branca comprova a natureza ondulatória da radiação, visto que esta se deve a variação do índice de refração do prisma nos diferentes comprimentos de onda.

O que é espectro de cores? O famoso experimento de Newton demonstrou que a luz consiste de energia de diferentes comprimentos de onda; O olho é sensitivo a uma larga faixa de comprimentos de onda que vai aproximadamente de 400 a 700 nanômetros (bilionésima parte do metro); O espectro visível representa somente uma pequena fração do total do espectro eletromagnético; Dentro do espectro visível, alguns comprimentos de onda produzem certas sensações visuais. Por exemplo: os comprimentos de onda mais baixos desta faixa são percebidos como violetas ou azuis (região ultravioleta do espectro visível).

As imagens multiespectrais de sensoriamento remoto são compostas por diversas bandas que podem ser visualizadas na forma de composições coloridas de três bandas; As composições constituem-se em uma poderosa forma de sintetizar, numa única imagem, uma grande quantidade de informação, ao mesmo tempo em que representam essa informação em diferentes cores, facilitando assim a sua interpretação; Geralmente, três propriedades básicas das superfícies representadas nas imagens de sensoriamento remoto são utilizadas: Tonalidade A tonalidade refere-se ao brilho dos objetos que compõem a cena.

Textura A textura é definida como uma combinação entre magnitude e freqüência da variação tonal numa imagem, produzida pelo efeito conjunto de todas as pequenas feições que compõem uma área em particular na imagem; Embora possam ser consideradas como propriedades independentes, tonalidade e textura, na realidade, possuem relações íntimas: sem variações em tonalidade, nenhuma mudança na textura poderia ser recebida; Contexto O contexto refere-se aos detalhes como tons, texturas e padrões (que são arranjos de tons e texturas), os quais devem ser considerados em relação a atributos conhecidos do terreno.

Uma propriedade importante das cores é que estas podem ser misturadas para gerar novas cores; Escolhendo três cores básicas (ou primárias) como o azul, o verde e o vermelho, a sua mistura em proporções adequadas pode gerar a maioria das cores encontradas no espectro visível; Como se pode ver na figura 1, os matizes formados podem ser agrupados em amarelo (Y), cian (C) e magenta (M); A mistura das três cores primárias forma o branco (W).

Figura 1 - Mistura de cores. Fonte: Instituto Nacional de pesquisas Espaciais-Divisão de Sensoriamento Remoto.

Figura 2 - Espectro dos comprimentos de onda da luz visível. O que as cores que conhecemos, de fato, denominadas de luz visível representam é uma parcela diminuta do espectro eletromagnético; Estende-se de 400 a 700 nm (nanômetros) aproximadamente, tal como será visto na Figura 2. Figura 2 - Espectro dos comprimentos de onda da luz visível. Fonte: SOUTO (2000).

A CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) definiu em 1931 três outras cores primárias, X, Y e Z, denominadas valores triestímulos; A vantagem destas com relação às funções das cores primárias vermelho, verde e azul, reside no fato de não haver valores (pesos) negativos; Uma representação gráfica dos coeficientes tricromáticos foi proposta e recebeu o nome de diagrama de cromaticidade (Figura 3), considerando como fonte de luz o iluminante padrão C (média da luz do dia).

Figura 3 - Diagrama de cromaticidade do CIE. Fonte: SOUTO (2000).

O triângulo localizado no interior do diagrama de cromaticidade delimita a região onde estão todas as cores que as cores primárias aditivas vermelho, verde e azul são capazes de reproduzir; Este triângulo é denominado "gamut", cujos vértices situam-se sobre as cores primárias vermelho, verde e azul. ESPAÇO DE CORES Um espaço de cores é um sistema tridimensional de coordenadas, onde cada eixo refere-se a uma cor primária; A quantidade de cor primária necessária para reproduzir uma determinada cor é atribuída a um valor sobre o eixo correspondente.

Espaço de Cores RGB O modelo de espaço de cores RGB é provavelmente o mais usado entre os modelos de cores, especialmente para dados de oito bits; A teoria do espaço de RGB (vermelho-verde-azul), de Thomas Young (1773-1829), é baseada no princípio de que diversos efeitos cromáticos são obtidos pela projeção da luz branca através dos filtros vermelho, verde, azul e pela superposição de círculos nas cores projetadas (Figura 4).

Figura 4 - Círculos representando as cores primárias e secundárias do sistema aditivo, onde as interseções indicam a cor resultante da soma entre as cores dos círculos correspondentes. Fonte: ENVI (2000).

A luz branca é produzida se os três círculos coincidirem, sendo uma composição entre as cores primárias; As cores primárias não podem ser produzidas pela mistura de duas delas, por isso são definidas como cores primárias aditivas; Outras cores são produzidas quando duas cores se misturam. Com a variação da quantidade relativa das cores primárias, uma enorme gama de cores pode ser produzida, se incluir diversos tons a cada uma delas; Usando-se filtros, as cores podem ser subtraídas da luz branca; Essas cores são definidas como cores primárias subtrativas.

Síntese Aditiva O sistema chamado de Síntese Aditiva de cor possui como cores primárias o vermelho, o verde e o azul; São primárias, pois são as cores que nossos olhos “percebem” e a partir delas todas as outras são formadas; Nesse sistema a mistura de duas cores sempre resultará em uma cor mais luminosa e  quando se mistura as três cores primárias em intensidade máxima, alcança-se o branco; Contudo, nunca se conseguirá misturar diferentes cores e se obter como resultado uma cor primária; Quando se mistura duas cores primárias, se obtém uma cor secundária;

Os monitores de computador e as Tvs se baseiam nesses conceitos para conseguir formar suas imagens coloridas; Aproximando-se o mais perto possível de uma TV de tubo, percebe-se como ela é um emaranhado de pontos verdes, vermelhos e azuis; Esse é o sistema RGB (de Red, Green  e Blue). A mistura dos tons ciano, magenta e amarelo, em diferentes intensidades, resulta em uma enorme variedade de cores, por isso que esse sistema é usado em impressão por gráficas e impressoras; Entretanto, a variedade de tons alcançada por esse sistema (CMYK) é menor do que a variedade do sistema RGB de TVs e monitores;

Na imagem abaixo (figura 5), é mostrado o alcance de cor dos sistemas RGB e CMYK dentro do espectro visível de luz (a região colorida). Figura 5 - Alcance de cor dos sistemas RGB e CMYK dentro do espectro visível de luz. Fonte: ENVI (2000).

Síntese Subtrativa Enquanto na síntese aditiva o que se vê é a luz emitida por um objeto, na síntese subtrativa se vê a luz refletida por ele. Isso muda muitas coisas; Para começar, as cores primárias do sistema subtrativo são o ciano, o magenta e o amarelo, que são os tons secundários na síntese aditiva. São primárias, pois trabalham como filtros; Um objeto de tom ciano, quando exposto à luz branca (a soma das luzes do espectro visível, formada pelas cores básicas vermelho, azul e verde) absorve a luz vermelha e reflete a verde e a azul; Já um objeto de tom amarelo, absorve a luz azul, e reflete a verde e a vermelha;

Por fim um objeto magenta, absorve a luz amarela e reflete a azul e vermelha; Assim, quando o ciano, o magenta e o amarelo são sobrepostos, eles geram o preto, porque os três tons primários da síntese aditiva serão absorvidos; Esse sistema é chamado de subtrativo, pois as cores se formam a partir da subtração de luz, por isso a soma das cores é o preto; Quando se usa os tons primários em intensidade mediana se alcança o cinza. A figura 6 dá uma idéia de como esse sistema funciona.  

Figura 6 – Formação das cores a partir da subtração de luz. Fonte: ENVI (2000).

Quando essas cores são misturadas em diferentes intensidades elas conseguem abranger uma grande quantidade de tons; Esse sistema é usado por impressoras e gráficas; Uma vez detectado que o sistema CMY não consegue reproduzir alguns tons, foi adicionado a tinta preta representada pela letra K (já que a letra B representa o Blue ou azul) formando assim o modelo de cor CMYK.

REFERÊNCIAS SOUTO, Roberto Pinto. Segmentação de imagem multiespectral utilizando-se o atributo matiz. São José dos Campos: INPE, 2000. Disponível em: www.obt.inpe.br/pgsere/Souto-R-P-2000/publicacao.pdf. Acesso em: 16 fev. 2009. BRYS, Leonardo Monteiro. Página dinâmica para aprendizado do sensoriamento remoto. Dissertação de mestrado em Geociências. UFRGS/SENSORIAMENTO REMOTO, 2008. Disponível em: www6.ufrgs.br/engcart/PDASR/sr.html. Acesso em 14 de fev. 2009. ENVI - Guia do ENVI em Português. Sulsoft, 2000. Disponível em: www.sulsoft.com.br. Acesso em 14 fev. 2009.

Muito obrigada!