Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Multimediální systémy PVII 1 Multimediální systémy Přednáška VII.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Multimediální systémy PVII 1 Multimediální systémy Přednáška VII."— Transkript prezentace:

1 Multimediální systémy PVII 1 Multimediální systémy Přednáška VII

2 Multimediální systémy PVII2 Zpracování informace o barvách - barevné modely Základní problém zobrazení grafické informace (a s ní souvisícím zobrazení animací i videa je zobrazení barev. Obdobně, jak při zpracování zvuku, kdy potřebujeme specifikovat technické parametry fyzikálního signálu pro dosažení jistého fyziologického vněmu, i u barev potřebujeme specifikovat technické parametry umožňující zachytit fyzikální vlastnosti světla tak, aby jsme dokázali reprodukovat fyziologické vněmy týkající se vnímání barevnosti objektů.

3 Multimediální systémy PVII3 Fyzikální podstata Z fyzikálního hlediska je světlo elektromagnetické vlnění v oblasti 108 MHz. Každé barvě viditelného spektra odpovídá určitá frekvence, resp. vlnová délka. Rozsah barev viditelného spektra se pohybuje od červené po fialovou. Podle spektra frekvencí, které vysílá zdroj světla můžeme světlo rozdělit na: achromatické světlo (bílé světlo) - toto světlo obsahuje všechny barvy (zdroj např. Slunce). Kombinace frekvencí odražených od těles vytváří jejich barvu. Frekvence určité části spektra, která převládá, se nazývá dominantní frekvencí. monochromatické světlo- světlo pouze jedné frekvence (zdroj např. laser).

4 Multimediální systémy PVII4 Charakteristické atributy Světlo můžeme charakterizovat následujícími atributy: barva: základní atribut, závislý od frekvence vlnění, jas: souvisí přímo úměrně s intenzitou světla, sytost barvy: odpovídá "čistotě" světla, čím vyšší je sytost, tím užší frekvenční spektrum je ve světle sytost, tím užší frekvenční spektrum je ve světle obsažené, obsažené, světlost: odpovídá velikosti achromatické složky ve světle s určitou dominantní frekvencí. s určitou dominantní frekvencí.

5 Multimediální systémy PVII5 Skládání barev Důležitou otázkou vytváření a uchovávání barevné informace je otázka skládání barev. Její podstatou je nalezení vhodného modelu, předpisu, který pomocí základní (pokud možno co nejmenší) množiny barev umožní vytvoření všech požadovaných odstínů.

6 Multimediální systémy PVII6 Modely barev – barevné modely Barevné modely dávají odpověď na otázku, jaká je množina základních barev, se kterými budeme pracovat a na otázku, jak z těchto barev máme vytvořit kombinací ostatní barevné odstíny. Vzhledem k tomu, že pro míchání barev se používají různé technologie (tisk, zobrazování na displeji) a na to, že barevné vnímání je subjektivní fyziologický proces, existuje několik modelů, které jsou ale mezi sebou navzájem převoditelné. Podle toho, jestli jsou spíše orientovány na technologii vytváření barev, anebo na barevné vnímání rozlišujeme technologické anebo fyziologické modely

7 Multimediální systémy PVII7 Směšování barev Dva základní principy směšování barev: - aditivní směšování, kde každým přidáním složky barvy vzniká světlejší barevný odstín. Smícháním všech složek vzniká bílá barva (typicky model RGB). - subtraktivní směšování, kde každým přidáním složky barvy vzniká tmavší barevný odstín. Smícháním všech složek vzniká černá barva (typicky model CMY). Podle použitých základních barev, metody směšování a použitých fyzikálních charakteristik rozlišujeme různé barevné modely. Nejčastěji používanými modely jsou model RGB, model CMY(K), model HSB, model HLS a z hlediska podobnosti s lidským vnímáním model UWB.

8 Multimediální systémy PVII 8 Model RGB Tvorba barevných odstínů: aditivním způsobem Základní složky: červená (R-red), zelená (G-green) modrá (B-blue). Lidské oko - největší citlivost na tyto barvy Intenzita základních barev - interval (anebo ) Při počítačové implementaci interval rozdělený na jistý počet bitů, např. při 8-bitovém kódování, 256 úrovní každé složky

9 Multimediální systémy PVII 9 Model RGB Nejčastěji reprezentovaný jako krychle s jednotkovými hranami s osami reprezentujícími velikost jednotlivých složek R, G, B: Barvy ležící na diagonále mezi těmito vrcholy odpovídají odstínům šedé. tyrkysová (0,1,1) modrá (0,0,1) zelená ( 0,1,0) černá (0,0,0) fialová (1,0,1) žlutá (1,1,0) červená (1,0,0) bílá (1,1,1) r b g

10 Multimediální systémy PVII 10 Model RGB – technická realizace Model: technicky orientovaný, jednotlivé složky odpovídají způsobům vytváření barevné informace na stínítku obrazovek barevných displejů a televizorů

11 Multimediální systémy PVII 11 Model RGB – technická realizace Zobrazení barvy využívá nedokonalosti lidského oka - oko vnímá plochy, ne jednotlivé body Děrová maska Proužková maska Štěrbinová maska

12 Multimediální systémy PVII 12 Model RGB – technická realizace Snímání barev – CCD prvek – snímá intenzitu světla – ne barevnou informaci Řešení – filtrace - jeden anebo tři prvky, postupné anebo paralelní snímání modré, červené a zelené části spektra CCD CCD CCD R B G Filtrace polopropustná zrcadla

13 Multimediální systémy PVII 13 Model RGB Tabulka základních kombinací modelu RGB B ar v a R červená G zelená B Modrá Čern á 000 Modrá001 Zelená010 Tyrkysová011 Červená100 Fialová101 Žl u tá110 BíláBílá 111

14 Multimediální systémy PVII 14 Model RGB Změna světlosti – současná změna parametrů RGB

15 Multimediální systémy PVII 15 Model CMY Barvy vytvářené subtraktivním způsobem Základní složky: tyrkysová (C-cyan), fialová (M-magenta) žlutá (Y-yellow) Při směšování - lidská zkušenost vychází ze subtraktivního směšování barev Využití: polygrafie, počítačové barevné tiskárny tryskové - stříkání kapiček různobarevných tuší (inkjet, bubblejet, deskjet) 3-4 kazety laserové – „zapékání“ barevného prášku

16 Multimediální systémy PVII 16 Model CMY Výsledný barevný obraz - soutisk tří obrazů na bázi barevných složiek, obvykle s přidáním černé složky (blacK), takže často uváděný jako model CMYK. Intenzita základních barev v intervalu. Při implementaci interval rozdělen na jistý počet bitů, obdobně jako u předchozího modelu, např..

17 Multimediální systémy PVII 17 Model CMY Reprezentace: nejčastěji jako krychle, s jednotkovými hranami a osami reprezentujícími velikost jednotlivých složek C,M,Y: červená (0,1,1) žlutá (0,0,1) fialová (0,1,0) bílá (0,0,0) zelená (1,0,1) modrá (1,1,0) tyrkysová(1,0,0) černá (1,1,1) m y c

18 Multimediální systémy PVII 18 Model CMY Model CMY - 8 základních barev Vrchol [0,0,0] - bílá barva, [1,1,1] - černá barva Barvy na diagonále - odstíny šedéj, s nárůstem v opačném směru než u modelu RGB. B ar v a C tyrkysová M fialová Y žl u tá bílábílá fialová010 červená011 T yrkysová100 Z elená101 Modrá110 čern á 111

19 Multimediální systémy PVII 19 Model HSB (HSV) Fyziologický model – parametry Hue - barevný tón, odstín Saturation – saturace, sytost Brightness - jas Value - hodnota (aby se nemýlilo s Blue) b černá tyrkysová zelená žlutá červená (0 stupňů) bílá fialová modrá h s 0 1

20 Multimediální systémy PVII 20 Model HSB (HSV) Černá - bod [0,0,0] Bílá - střed podstavy jehlanu [0,0,1] Jas klesá od podstavy k vrcholu Sytost je daná vzdáleností od osy jehlanu Nevýhodou modelu je, že při konstantní hodnotě saturace s se při změně barevného tónu h musíme pohybovat po málo přirozené šestiúhelníkové dráze. Příslušné čisté (základní) barvy leží na obvodě podstavy jehlanu ve vrcholech šestiúhelníku b černá h s

21 Multimediální systémy PVII 21 Model HSB (HSV) Vplyv změny saturace na obrázek Hue - barevný tón, odstín Saturation – saturace, sytost Brightness - jas

22 Multimediální systémy PVII 22 Model HLS Nedostatek vytýkaný modelu HSB (HSV) odstraňuje model HLS V tomto modelu je šestiboký jehlan v prostoru souřadnic hsb (hsv) nahrazen dvojicí kuželů v souřadném systému daném parametry: barevný tón H (hue), světlost L (lightness), sytost -saturace S (saturation).

23 Multimediální systémy PVII 23 Model HLS bílá l tyrkysová zelenážlutá fialovámodrá h L=0,5 s červená černá

24 Multimediální systémy PVII 24 Model HLS l, s hodnoty z intervalu h patří do intervalu stupňů Vrchol dolního kužele [0,0,0] černá Vrchol horního kužele [0,1,0] bílá Podstava ve vzdálenosti L= 0,5 - odpovídá skutečnosti, při této svítivosti vnímáme nejvíce barevných odstínů Vnímavost oka na barvy při velkém prosvětlení, rovněž s úbytkem světlosti klesá l h L=0,5 s

25 Multimediální systémy PVII25 Model UWB Model UWB - ještě blíže fyziologii vnímání barev lidským okem Zároveň blízký způsobu přenosu barevného signálu v systémech barevné televize. Zároveň blízký způsobu přenosu barevného signálu v systémech barevné televize. Založený na medzinárodně standardizovaných parametrech definovaných mezinárodní organizací CLE (Commission Internationale de l'Eclairage).

26 Multimediální systémy PVII26 Model UWB Způsob vnímání barev okem je daný jeho uspořádáním: Obraz světa kolem nás promítaný na sítnici, která obsahuje dva druhy receptorů:  Kuželovité čepíky, které jsou umístěny ve středu sítnice v počtu asi 6 miliónů - slouží ke vnímání barev. Podle spektrální citlivosti se rozdělují na skupinu vnímající spektrum červená-zelená Podle spektrální citlivosti se rozdělují na skupinu vnímající spektrum červená-zelená spektrum modrá-žlutá.  Tyčinky, rovnoměrně pokrývající celou sítnici v počtu miliónů, umožňující vnímání všeobecné obrazové informace jako jsou obrysy a jas

27 Multimediální systémy PVII27 Model UWB Na základě těchto vědomostí model, který rozděluje barevný signál na tři složky, model, který rozděluje barevný signál na tři složky, ze kterých se každá týká jiného typu receptorů: ze kterých se každá týká jiného typu receptorů: Jedna složka je složkou jasu Jedna složka je složkou jasu dvě složky se týkají barvy pro oblast červeno-zelené dvě složky se týkají barvy pro oblast červeno-zelené pro oblast modro-žluté pro oblast modro-žluté Toto složení je obdobné definici barevného televizního signálu PAL, kde jsou UWB složky označovány písmeny: Y- jasová složka (B), z intervalu Y- jasová složka (B), z intervalu C B - modrá složka (U), z intervalu C B - modrá složka (U), z intervalu C R - červená složka (W) z intervalu. C R - červená složka (W) z intervalu.

28 Multimediální systémy PVII28 Model UWB Při práci s černobílými obrazy, t.j. s barvami- odstíny šedé, postačuje jen složka Y, složky C B a C R jsou ignorovány složky C B a C R jsou ignorovány Jas - ovládaný složkou Y, která nemá vplyv na nastavení barevného tónu obrazu. V případě přidávání složky C B (modro-žlutá složka), přechází obraz do modrého tónu, v případě jejího ubírání do žlutého tónu. V případě složky C R, v případě přidávání obraz přechází do červeného tónu, při odebírání do zeleného tónu.

29 Multimediální systémy PVII29 Zobrazení pomocí palety barev Použití palety - indexace barev možnosť použít možnosť použít - velké množství různých barevných odstínů - velké množství různých barevných odstínů - malé množství různých odstínů současně - malé množství různých odstínů současně Index barvy RGB 0hodnota1hodnota2hodnota3 … … Paleta – přiřazení Obrázek

30 Multimediální systémy PVII30 Použití rozptylu - dithering Šetření barevnými odstíny: pevné barvy (solid colours) přibližné barvy(dithered colours). Proces přbližného vybarvování spočívá v použití aproximace barvy, která není i v systému dostupná, použitím vybarvení pixlů pomocí dostupných pevných barev. Takto můžeme vytvořit upravený (přibližný) barevný obraz s použitím malého počtu barev

31 Multimediální systémy PVII31 16,7 miliónů

32 Multimediální systémy PVII s rozptylem


Stáhnout ppt "Multimediální systémy PVII 1 Multimediální systémy Přednáška VII."

Podobné prezentace


Reklamy Google