Světlo a barva Obrazová část. Vjem barvy Digitální fotografie – Světlo Světlo je elektromagnetické záření Šíří se vakuem rychlostí c = 3  10 8 m  s.

Prezentace na téma: "Světlo a barva Obrazová část. Vjem barvy Digitální fotografie – Světlo Světlo je elektromagnetické záření Šíří se vakuem rychlostí c = 3  10 8 m  s."— Transkript prezentace:

1 Světlo a barva Obrazová část

2 Vjem barvy

3 Digitální fotografie – Světlo Světlo je elektromagnetické záření Šíří se vakuem rychlostí c = 3  10 8 m  s –1 Duální charakter: korpuskulární, kvantový charakter – proud fotonů (fotoelektrický jev) vlnový charakter – elekromagnetické vlnění (odraz, lom, ohyb, interference, polarizace). Elektromagnetické vlnění je vlnění příčné dvě navzájem neoddělitelné složky – elektrickou a magnetickou, jejichž intenzita se s časem mění a má sinusový průběh. Jako takové je lze světlo fyzikálně charakterizovat vlnovou délkou λ a velikostí amplitudy. Mezi frekvencí kmitání, vlnovou délkou a rychlostí šíření je vztah: c =  f

4 Elektromagnetické vlnění

5 Digitální fotografie – Barva Světlo = elektromagnetické záření má vlnový charakter => je možné definovat jeho vlnovou délku λ. V rozsahu vlnových délek 350 – 720 nm vnímáme elektromagnetické záření jako světlo jehož barva je určena vlnovou délkou. Vlnové délky světla - modrá 350 – 480 nm - zelená 480 – 560 nm - žlutá 560 – 580 nm - oranžová 580 – 630 nm - červená 630 – 720 nm

6 Digitální fotografie Barvové modely

7 Barvový model RGB Vychází z principu lidského vnímání barev Barva se tvoří sčítáním barevných R+G+B světel Aditivní míchání: R + G = Y G + B = C B + R = M R + G + B = W V praxi monitory/displeje (CRT, LCD...) dataprojektory skenery fotoaparáty... Barvové modely

8 Barvový model RGB Barvové modely Obraz v modelu RGB

9 Hloubka barvy – počet úrovní, na něž je rozdělen každý kanál vyjádřený v bitech 8b na kanál = 3x8b  24b  hloubka barvy je 24b = 256 úrovní (256=2 8 =8b) na každý kanál = 256x256x256 = 16,7 M barev  TRUE COLOUR 12b na kanál=> 36b hloubka barvy= 6,87.10 10 barev 14b na kanál=> 46b hloubka barvy= 2,81.10 15 barev Barvový model RGB Barvové modely

10 Tři kanály – subtraktivní barvy C yan M agenta Y ellow Subtraktivní míchání odečítání barevných světel od bílé C=W-R M=W-G Y=W-B V praxi: Pouze barevná fotografie (reálná barviva / inkousty CMY nejsou schopny vytvořit hlubokou neutrální černou) Barvové modely Barvový model CMY

11 Čtyři kanály CMY + Blac K jednotky 0-100% Y = G + R = W – B M = B + R = W – G C = B + G = W – R bílá - 0%,0%, 0%, 0% černá - 100%, 100%, 100%, 100%. V praxi: tisk Barvový model CMYK Barvové modely

12 1854 – Grassmanovy zákony, popis barev vychází ze subjektivního lidského vnímání : H ue – odstín – dominantní vlnová délka; S aturation – sytost – čistota barvy B rightness - jas  Hue – (chrome) – poloha na barevném (osmi)kole; 0°-360°  Saturation – podíl dominantního odstínu k ostatním; 0- 100% 0% = bílá-šedá-černá (nejsou barvy) 100% = pouze jedna vlnová délka – plně sytá barva  Brightness – 0-100% Někdy označován též jako HSV (Value) Barvové modely Barvový model HSB

13 Modifikace HSB (lépe vystihuje lidskému vnímání, které je k jasům citlivější) H UE (0-360°) L IGHTNESS (0 – 1,0) S ATURATION (0 – 1,0) Barvový model HLS Barvové modely

14 Commission Internationale d’Eclairage (CIE) Barvové modely Barvový model CIE RGB

15 Barvový model CIE XYZ 1931 Barvové modely

16 Barvový model CIE XYZ 1931 Barvové modely

17 Barvový model CIE XYZ 1931 Barvové modely

18 Barvový model CIE XYZ 1931 Barvové modely Výhody: definován nezávisle na zařízení největší gamut (odpovídající lidskému oku) Nevýhody nezohledňuje jas není uspokojí vztah mezi změnou polohy barvy v grafu a vizuálním vjemem změny barevnosti

19 Barevný model L*a*b je založen na barevném modelu navrženém roku 1931 Commission Internationale d’Eclairage (CIE) jako mezinárodní standard pro měření barev. V roce 1976 byl tento model upřesněn a nazván CIE L*a*b. Souřadnice: Ligtness – jas a – chrom. složka od zelené po červenou b - chrom. složka od modré po žlutou L a,b resp. Model nezávislý na zařízení Vždy produkuje stejné barvy. Největší gamut Digitální fotografie – Barevný model L*a*b Cvičení Adobe-Photoshop

20 Barvový model CIE L*a*b Barvové modely

21 Barevná odchylka Barvový model CIE L*a*b Barvové modely 0,0 – 0,2neznatelná 0,5 – 1,5slabě patrná 1,5 – 3,0zřetelně viditelná 12,0 – 16,0velmi zřetelná 16,0 - rušící

22 Indexovaná barva Škála šedé Binární barva Duplex Barvové modely založené na redukci počtu barev Barvové modely

23 Indexovaná barva Barvové modely

24 Maximálně 256 barev(8b) – nebo méně (7b-128, 6b-64,5b…) Systémové tabulky (paleta) – Windows, Mac, Web … Adaptivní tabulka (paleta) – barvy, které se v obrazu vyskytují nejčastěji Perceptuální tabulka (paleta) – obdoba adaptivní, ale preferuje barvy, na něž je lidské oko nejvíce citlivé. Selektivní tabulka (paleta) – obdoba perceptuální, upřednostňuje webové barvy. Jiné … V tomto režimu lze provádět pouze některé úpravy (=>dočasný převod do RGB). Barevná paleta Indexovaná barva Barvové modely

25 ROZKLAD BAREV - DITHERING Typ VZOREK (Pattern) - barevné body jsou pravidelně v obraze rozptýleny pravidelně Typ ROZPTÝLENÝ (Diffusion) – barevné body jsou rozptýleny náhodně, rozklad je tedy méně patrný, efekty rozkladu jsou rozšířeny i sousedních obrazových bodů. V některých aplikacích může tento typ rozkladu činit obtíže. Typ ŠUM (Noise) – rozklad podobný rozptýlenému, ovšem vzorek se nerozšiřuje přes sousední body. Indexovaná barva Barvové modely

26 Jeden kanál - 256 úrovní šedé (255=bílá, 0=černá) Různé mechanismy převodu do režïmu stupně šedé.  I = 0,299*R + 0,587*G +0,114* B nebo  L kanál modelu L*a*b (Adobe Photoshop) Převod do stupňů šedé – velmi citlivá operace (viz cvičení Photoshop) Stupně šedé Barvové modely

27 Pouze 2 úrovně => černá (jiná barva) / bílá Použití - simulace ofsetového tisku V AdobePhotoshopu lze pouze z modelu Stupně šedé Binární barva Barvové modely

28 Duplex Barvové modely