Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Computação Gráfica: 11. Cores Prof. Dr. Rafael Andrade

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Computação Gráfica:Computação Gráfica:

11. Cores11. Cores

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Disciplina Computação GráficaDisciplina Computação Gráficae Processamento de Imagense Processamento de Imagens

Prof. Rafael AndradeProf. Rafael Andrade

1. Conceitos Básicos1. Conceitos BásicosCores são faixas de frequência do espectro Cores são faixas de frequência do espectro eletromagnético percebidas como eletromagnético percebidas como semelhantes pelo olho humano.semelhantes pelo olho humano.O olho humano percebe luz em uma faixa de O olho humano percebe luz em uma faixa de frequência de aproximadamente uma oitava, frequência de aproximadamente uma oitava, indo de comprimentos de onda de 780 nm indo de comprimentos de onda de 780 nm (nanômetros) (rubro) a 350 nm (violeta).(nanômetros) (rubro) a 350 nm (violeta).

Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaPercepção de CoresPercepção de Cores






2. Objetos emissivos e reflexivos2. Objetos emissivos e reflexivos• Cores reflexivasCores reflexivas são geradas pelo reflexo seletivo de são geradas pelo reflexo seletivo de

luz contendo frequências variadas de uma superfície luz contendo frequências variadas de uma superfície em função de suas características físicas.em função de suas características físicas.

– Podem ser: Opacas ou EspecularesPodem ser: Opacas ou Especulares• Cores emissivasCores emissivas são geradas por objetos capazes de são geradas por objetos capazes de

emitir radiação eletromagnética visível. Uma cor emitir radiação eletromagnética visível. Uma cor emissiva é o conjunto de frequências sendo emitido.emissiva é o conjunto de frequências sendo emitido.

• Em CG todos os objetos são emissivos -> VídeoEm CG todos os objetos são emissivos -> Vídeo• Às vezes queremos simular outros tipos de cor Às vezes queremos simular outros tipos de cor

– Para dar realismo.Para dar realismo.





Cor reflexiva Cor emissiva



11. Cores11. Cores Percepção da Cor Percepção da Cor

Prof. Dr. rer.nat. Aldo von WangenheimProf. Dr. rer.nat. Aldo von Wangenheim



3. Como percebemos Cor ?3. Como percebemos Cor ?• Para entendermos como percebemos cores temos de Para entendermos como percebemos cores temos de

realizar uma pequena incursão em neuroanatomia e realizar uma pequena incursão em neuroanatomia e fisiologia cerebral.fisiologia cerebral.

• O canal de percepção de radiação luminosa é o olho.O canal de percepção de radiação luminosa é o olho.• A retina capta os sinais luminosos e os transforma A retina capta os sinais luminosos e os transforma

em impulsos nervosos. em impulsos nervosos. • O cérebro é responsável pela integração dos diversos O cérebro é responsável pela integração dos diversos

tipos de sinais recebidos e pela formação da tipos de sinais recebidos e pela formação da imagem.imagem.







4. Como é organizada a retina ?4. Como é organizada a retina ?• A retina é organizada em A retina é organizada em campos receptivoscampos receptivos, de , de

formato hexagonal, como uma colméia.formato hexagonal, como uma colméia.• Cada campo receptivo é composto por um conjunto de Cada campo receptivo é composto por um conjunto de

células fotosensíveis de tipos diferentes, os células fotosensíveis de tipos diferentes, os conescones e os e os bastonetesbastonetes..

• Os campos receptivos são interligados através das Os campos receptivos são interligados através das células horizontaiscélulas horizontais..

• Os impulsos nervosos codificando sinais luminosos são Os impulsos nervosos codificando sinais luminosos são transmitidos ao cérebro através das transmitidos ao cérebro através das células células ganglionaisganglionais..








Os bastonetes são células sensíveis a quantidades bastante pequenas de luz.

Não diferenciam cores, codificando apenas intensidade luminosa como frequência de impulsos nervosos.

Na visão noturno, apenas os bastonetes funcionam.




Os cones são células sensíveis apenas a quantidades grandes de luz.

Existems cones sensíveis a diferentes cores de luz, codificando a intensidade luminosa daquela cor como frequência de impulsos nervosos.




Visão a cores (scotóptica)-> cones

Visão P&B (photóptica)-> bastonetes




Frequências Altas (ondas curtas)

Frequências Baixas (ondas longas)

Frequências Médias

Cones dividem-se em três grupos de acordo Cones dividem-se em três grupos de acordo com a faixa do espectro da luz visível à qual com a faixa do espectro da luz visível à qual são sensíveis. são sensíveis.

Intensidade de resposta

Infravermelho Vermelho amarelo verde azul violeta



Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaPercepção de Cores: CONESPercepção de Cores: CONES

Luz colorida na retina é dividida emsinais enviados ao cérebro pelos trêsgrupos de cones.

X Y Z




Podemos criar a impressão Podemos criar a impressão de qualquer cor no cérebro de qualquer cor no cérebro misturando quaisquer 3 misturando quaisquer 3 componentes coloridas componentes coloridas que dividam o espectro de que dividam o espectro de forma similar à do olho forma similar à do olho humano.humano.

• Mais simples: RGBMais simples: RGB• É a quantidade de cada É a quantidade de cada

componente que cria a componente que cria a impressão de determinada impressão de determinada cor.cor.




Teste: Que cor há aqui ?



5. Como o cérebro percebe a cor ?5. Como o cérebro percebe a cor ?• O córtex visual do cérebro é organizado em O córtex visual do cérebro é organizado em áreasáreas. As que . As que

recebem estímulos de luz diretos são o córtex visual primário e recebem estímulos de luz diretos são o córtex visual primário e o córtex visual terciário.o córtex visual terciário.

• O O córtex visual primáriocórtex visual primário é a Tela Mental, onde são projetados é a Tela Mental, onde são projetados sinais luminosos diretamente. Somente processa sinais de sinais luminosos diretamente. Somente processa sinais de intensidade luminosa.intensidade luminosa.

• O O córtex visual terciáriocórtex visual terciário é responsável por processar e integrar é responsável por processar e integrar informação sobre cor. É incapaz de formar imagens.informação sobre cor. É incapaz de formar imagens.

• Os outros componentes são responsáveis por processamento Os outros componentes são responsáveis por processamento de imagens. Ex.: Córtex secundário é um detector de linhas de imagens. Ex.: Córtex secundário é um detector de linhas retas.retas.




Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaPercepção de Cores: Integração da Visão a CoresPercepção de Cores: Integração da Visão a Cores

Córtex Visual Primário:- “Tela Mental”- Projeção do Sinal dos Bastonetes- Somente Imagens P&B

Córtex Visual Terciário:- Processamento de Sinais a Cores- Projeção do Sinal dos Cones- Integração da Informação de Cor sobre as Imagens P&B feita pelo cérebro a posteriori.- Incapaz de formar imagens



11. Cores11. Cores Representação da Representação da

CorCor




CIE 1931:CIE 1931:Representação Representação tridimensional tridimensional das cores das cores visíveis.visíveis.Permite Permite representar representar qualquer cor qualquer cor através de um através de um vetor 3D.vetor 3D.Leva em conta a Leva em conta a sensibilidade do sensibilidade do olho humano a olho humano a diferentes partes diferentes partes do espectro.do espectro.






6. Modelos de Cor6. Modelos de Cor• A representação CIE ou XYZ é um arepresentação imprática A representação CIE ou XYZ é um arepresentação imprática

para cores pois é pouco intuitiva. Que cor é X=0,7, Y=0,3 e para cores pois é pouco intuitiva. Que cor é X=0,7, Y=0,3 e Z=0,6 ?Z=0,6 ?

• Em função disso, criaram-se outros sitemas de cor. Os Em função disso, criaram-se outros sitemas de cor. Os principais são: principais são:

• RGBRGB: RedGreenBlue. O mais intuitivo de todos os sistemas. : RedGreenBlue. O mais intuitivo de todos os sistemas. Mimetiza o olho.Mimetiza o olho.

• HSVHSV ou HSI: Trabalho com tom, quantidade de intensidade ou HSI: Trabalho com tom, quantidade de intensidade luminosa. Matematicamente interessante. luminosa. Matematicamente interessante.

• CMYKCMYK: CianoMagentaAmareloPreto. Usado por indústrias : CianoMagentaAmareloPreto. Usado por indústrias gráficas. Subtrativo.gráficas. Subtrativo.

• Sistemas proprietários baseados em tabelas orientadas à Sistemas proprietários baseados em tabelas orientadas à indústria gráfica para otimização de tinta. Ex.: Pantoneindústria gráfica para otimização de tinta. Ex.: Pantone





Modelo de Cores RGB:Vetor no Cubo de Cores CIERed (Vermelho)Green (Verde)Blue (Azul)



Modelo de Modelo de Cores Cores HSV:HSV:TomTom (HUE)(HUE)SaturaçãoSaturação (Saturatio(Saturation)n)IntensidadIntensidadee (Value) (Value)



11. Cores:11. Cores: Geração da Cor Geração da Cor







Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaGeração de Cores: Imagem True ColorGeração de Cores: Imagem True Color



Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaGeração de Cores: Imagem Indexed ColorGeração de Cores: Imagem Indexed Color

Usamos uma tabela de Cores



Parte II: Parte II: Computação Gráfica AvançadaComputação Gráfica AvançadaGeração de Cores: Imagem Indexed ColorGeração de Cores: Imagem Indexed Color

Gammut:Capacidade de um monitor representar cores.

Expresso por um polígono descrevendo os limites.

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