Práce na počítači. Bc. Veronika Tomsová

Transkript

1 Práce na počítači Bc. Veronika Tomsová

2 Barvy

3 Barvy v počítačové grafice I. nejčastější reprezentace barev: 1-bitová informace rozlišující černou a bílou barvu 0... bílá, 1... černá 8-bitové číslo určující stupeň šedi 0... Bílá Černá zápisy barevných složek různé barvy se tvoří jako kombinace několika základních barev např. na obrazovce barvy vznikají složením základních barev RGB 3/39

4 Barvy v počítačové grafice II. různé zápisy barevných složek True color každá složka je jedno celé číslo v rozsahu proč právě hodnoty 0-255? kolik různých barev takto získáme? co to je za barvu, která je uvedena na příkladu? R:255 G:255 B:0 High color každá barevná složka je číslo v rozsahu 0-31 proč právě hodnoty 0-31? kolik různých barev získáme? 4/39

5 Barevné modely základní barevné modely RGB model CMY(K) model HSV model HLS model 5/39

6 Barevný model RGB základní barvy R... červená (red) G... zelená (green) B... modrá (blue) volba barev je dána technickými vlastnostmi monitorů barva luminiscenčních prvků, které převádějí elektrický impuls na vyzářený paprsek vlastností modelu je součtové (aditivní) skládání barev čím více barev sečteme, tím světlejší nebo tmavší barvu dostaneme? složením červené, zelené a modré dostaneme jakou barvu? 6/39

7 Aditivní skládání barev v modelu RGB 7/39

8 RGB krychle barevný rozsah v RGB modelu lze zobrazit jako jednotkovou krychli umístěnou v osách r, g, b umístěte správné barvy k jednotlivým vrcholům 8/39

9 RGB krychle bílá = červená + zelená + modrá kde jsou v krychli umístěny odstíny šedi??? 9/39

10 RGB krychle 10/39

11 RGB krychle 11/39

12 Převod barev RGB na odstíny šedi máme základní barvy R, G a B jak z těchto barev uděláme odstín šedi? 12/39

13 Převod barev RGB na odstíny šedi máme základní barvy R, G a B jak z těchto barev uděláme odstín šedi? nelze udělat aritmetický průměr jednotlivých složek!! I = (R+G+B) / 3 lidské oko vnímá různým způsobem intenzitu jednotlivých barevných složek např. nejcitlivější je lidské oko na zelenou odstín šedi je třeba vyjádřit: Y = 0,299*R + 0,587*G + 0,114*B 13/39

14 Pojem RGBA barevný obraz v RGB doplněn o informaci o průhlednosti složka A... α kanál barevný bod takového obrazu údaj z intervalu <0,1> poměr, v jakém se barva bodu smíchá s barvou pozadí 0... neprůhledný barevný bod 1... zcela průhledný bod složka A nemá význam při zobrazení samotného obrazu jen při kombinaci více obrazů do jednoho celku 14/39

15 Barevný model CMY(K) RGB model vhodný pro displeje lidská zkušenost s mícháním barev je jiná malíř... nové barvy míšením jednotlivých barev více barev dohromady tmavší barva smíchání všech barev černá tj. opak k aditivnímu skládání barev) míchání barev typické i pro tiskařské techniky CMY(K) model základní barvy C... tyrkysová/modrozelená (cyan) M... fialová (magenta) Y... žlutá (yellow) 15/39

16 Subtraktivní skládání barev v modelu CMY 16/39

17 CMY krychle barevný rozsah v CMY modelu lze zobrazit jako jednotkovou krychli umístěnou v osách c, m, y umístěte správné barvy k jednotlivým vrcholům 17/39

18 CMY krychle barevný rozsah v CMY modelu lze zobrazit jako jednotkovou krychli umístěnou v osách c, m, y černá= tyrkysová+ fialová+ žlutá červená =??? 18/39

19 Převod barev mezi CMY a RGB modely RGB a CMY navzájem duální jaký je převod mezi těmito modely? 19/39

20 Převod barev mezi CMY a RGB modely RGB a CMY navzájem duální jaký je převod mezi těmito modely? C = 1 R M = 1 G Y = 1 B 20/39

21 Barevný model CMY(K) tisk: obrazy jako soutisk tří obrazů tvořených barvami C, M a Y barevné pigmenty nesmí být dokonale krycí nové barvy vzájemným překrýváním praxe: složení všech barev = špinavě hnědá (ne černá) černá barva se tiskne jako samostatná barva černý inkoust (toner) mnohem levnější černá ke ztmavení barev v polygrafii model CMYK černá barva (black) se přidá jako čtvrtá základní barva 21/39

22 Barevné tiskárny barevné tiskárny kromě CMY(K) mají více barevných tonerů pro vytváření pastelových barev například: Cyan Light Cyan Magenta Light Magenta Yellow Black Light Black 22/39

23 Barevné modely HSV a HLS práce s barvami v počítači modely RGB a CMY snadná reprezentace a dobrý a rychlý výpočet co když chce barvy zadat uživatel? RGB nebo CMY model těžší představa, jaká barva vznikne smícháním základních barev není snadné odhadnout, jak změnit pro danou barvu její odstín modely HSV a HLS blízké intuitivnímu zadávání barev 23/39

24 Barevný model HSV trojice složek (!ne barev!) H... barevný tón (hue) S... sytost (saturation) V... jas (value) význam složek H... základní spektrální barva rozsah 0º - 360º S... sytost, čistota barvy poměr čisté barvy a bílé barvy rozsah bílá barva, 1... spektrální barva V... jas, intenzita množství světla základní spektrální barva rozsah černá, 1... bílá jakétěleso popíše HSV model? 24/39

25 Zobrazení modelu HSV pro zobrazení se používá kužel barevný tón H... úhel sytost S... vzdálenost od osy kužele jas V... od vrcholu k podstavě kde jsou základní barvy? 25/39

26 Barevný model HSV 26/39

27 Barevný model HSV 27/39

28 Barevný model HLS model HSV nesymetrický z hlediska jasu (svislá osa) model HLS složky barevný tón H (hue) úhel 0º - 360º světlost L (lightness) od spodního vrcholu nahoru 0...černá 1...bílá sytost S (saturation) 0... osa 1.. Povrch pro zobrazení se používá? 28/39

29 Barevný model HLS pro zobrazení se používá dvojitý kužel jaké souřadnice mají čisté nejjasnější barvy? 29/39

30 Barevný model HLS jaké souřadnice mají čisté nejjasnější barvy? barvy na obvodu podstavy H Є <0,360)... na obvodu L = v podstavě S = 1... na krajích 30/39

31 Barevný model HLS model HLS odpovídá skutečnosti nejvíce různých barev vnímáme při průměrné světlosti oblast podstav schopnost rozlišit barvy klesá při velkém ztmavení i přesvětlení oblasti vrcholů kuželů 31/39

32 Převod mezi HLS, HSV a RGB netriviální převod mezi HLS, HSV a RGB není jednoduchý vzorec charakter algoritmu 32/39

33 Barevné palety

34 Barevné palety pixel reprezentován jednou barvou indexový mód (pseudo color) pixel reprezentován 3 složkami true color direct color 34/39

35 Indexový mód indexový mód ( pseudo color ) hodnota pixelu není přímo barva hodnota pixelu ukazatel do tabulky (barevné palety) 35/39

36 Indexový mód barevná paleta převodní tabulka typicky velikosti 256 ( ) bitů každý bod obrazu může nabývat některé z 256 hodnot každý řádek tabulky nabývat hodnoty z 2 24 možných barev na obrazovce lze zobrazit 256 z 2 24 možných barev pseudo color barevná paleta součástí obrazu vytvářena až při jeho zobrazování 36/39

37 Indexový mód nejčastěji používaná paleta barva reprezentována 1B 3b pro červenou složku (R) 3b pro zelenou složku (G) 2b pro modrou složku (B) lidské oko je nejméně citlivé na modrou 37/39

38 Pixel reprezentován 3 složkami pixel obrazu 3 barevné složky nejčastěji RGB barvy true color barevné hodnoty přímo v jednotlivých pixelech direct color v pixelu tři hodnoty hodnoty se přímo nezobrazují hodnoty - odkazy do barevných palet pro každou barevnou složku součástí obrazu 3 palety pro každou barevnou složku jedna paleta 38/39

39 Pixel reprezentován 3 složkami direct color obraz v pixelu tři hodnoty odkazy do barevných palet výhody snadná změna všech barev bez změny hodnot pixelů v obrazu např. gamma korekce 39/39