El color Fundamentos de procesamiento de imágenes IIC / IEE 3713 1er semestre 2011 Cristián Tejos Basado en material desarrollado por Marcelo Guarini, Domingo Mery, libro Digital Image Processing, 3erd Edition, R. Gonzalez y R. Woods, y wikipedia
Color: definiciones Fenómeno de la luz. Aspecto o característica de los objetos Sensación que resulta del estímulo de la retina. Precepción visual. 2
Color Franja ventral 3
Color Fenómeno físico que depende de las longitudes de onda de la luz incidente Los cuerpos iluminados absorben parten de la luz Bajo ciertas condiciones ambiente, (intensidad y longitud de onda) la luz que no se absorve se refleja, y es captada por la retina (conos y bastones) Los estímulos de la retina son enviados a la corteza visual, que es donde se produce una percepción visual de los objetos 4
Color El color blanco resulta de la superposición de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de color. La luz blanca puede ser descompuesta en todos los colores (espectro) por medio de un prisma. En la naturaleza esta descomposición da lugar al arco iris. 5
Color 6
Color 7
Color Espectro de luz imitida por el sol 8
Color 9
Color Metamerismo: Espectros distintos son percibidos como el mismo color. Ocurre porque cada tipo de cono responde a la energía acumulada por un rango amplio de longitudes de onda. Luego, diferentes combinaciones de espectros de luz pueden producir respuestas similares en los tristimulus values. 10
Color: mezclas aditivas Con la mezclan haces de luz de colores primarios RGB en un ambiente oscuro se pueden obtener luz blanca u otros colores. Los colores resultantes dependerán de la energía de cada una de las luces primarias. 11
Color: mezclas aditivas 12
Color: mezclas sustractivass XXXXXX XXXXXXXXX Luz blanca 13
Color: mezclas sustractivass Cuando se mezclan pinturas, se mezclan los pigmentos que remueven el color de la luz incidente, es decir absorben una porción del espectro y reflejan el resto. 14
Color: mezclas sustractivass Adición de colores Substracción de colores 15
Color matching C = b B + g G + r R Al variar las proporciones de tres rayos de luz (R,G,B) se pueden obtener todos los colores posibles + C = Blanco se obtiene con r = g = b = 1. Las fuentes de luz R, G y B son conocidos como colores primarios. b g r B G R 435.8nm 546.1nm 700nm tristimulus values 16
Color matching y colores primarios 3.5 3 2.5 2 1.5 Se necesitan valores negativos de r r Las funciones r, g y b son conocidas como matching functions. 1 b g 0.5 0-0.5 350 400 450 500 550 600 650 700 750nm Fuente: Commission Internationale de l Eclairage (CIE) 17
Color matching y colores primarios Si los colores primarios son luces reales, al menos una de las matching functions es negativa en alguna parte del espectro. Esto no es una violación de las leyes naturales, sólo implica que la combinación de los colores debe ser substractiva en esas porciones del espectro. 18
Color matching y colores primarios? Esto se soluciona definiendo matching functions positivas, sin embargo los colores primarios serían imaginarios ya que en alguna porción del espectro emitirían energía negativa. 19
Funciones de color matching vs colores primarios RGB 3.5 3 2.5 2 x r 1.5 1 b y g z 0.5 0-0.5 350 400 450 500 550 600 650 700 750nm Fuente: Commission Internationale de l Eclairage (CIE) 20
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) El concepto de color se divide en brillo (o luminancia) y cromacidad. Ej., el color blanco es un color brillante, mientras que el gris es considerado como una versión menos brillante del mismo blanco. En otras palabras la cromicidad del blanco y gris son iguales, pero el brillo es distinto. En el CIE XYZ el Y corresponde a la luminancia del color, y la cromicidad es definida con solo dos parámetros x,y (el z no se usa porque x+y+z=1). 21
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) 22
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) Fuente 1 Todos los colores posibles que se forman mediante mezcla aditiva. Fuente 2 23
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) Fuente 1 Todos los colores posibles que se forman mediante mezcla aditiva. Fuente 2 Fuente 3 24
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) http://www.pfk.ff.vu.lt/cie/ 0_Spectrum_Applet.ht m#chooser Cambia la saturación. 25
Diagrama CIE de cromaticiadad (xy) http://www.pfk.ff.vu.lt/cie/ 0_Spectrum_Applet.ht m#chooser Cambia el tono (hue). 26
Diagrama CIE: Elipses de MacAdam 27
Diagrama CIE: colores primarios XYZ Propiedades de los colores primarios XYZ: Siempre producen tristimulus values positivos. Es posible representar cualquier color en términos de XYZ. Han sido derivados de tal forma que si X=Y=Z entonces el color que se produce es el blanco. El parámetro Y corresponde a la luminancia. Están relacionados con la sensibilidad del ojo humano según standard observer de CIE 1931. 28
Diagrama CIE: RGB 29
Espacio de color RGB 30
Espacio de color RGB ( 2 8 ) 3 =16,777,216 Colors 31
Espacio de color RGB 32
Espacio de color Hue Saturation Lightness (HSL) / Hue Saturation Value (HSV) G green Value yellow cyan green yellow cyan blue magenta red blue red R B magenta Saturation Hue (angle) 33
Espacio de color Hue Saturation Lightness (HSL) / Hue Saturation Value (HSV) Hue es un ángulo Saturation es una distancia radial (saturation de los modelos HSL y HSV no es la misma) green Value yellow Lightness y Value (brightness) es la distancia axial, en el eje axial están los grises Hay otras representaciones: Hue Saturation Intensity (HSI) cyan blue red magenta Hue (angle) Saturation 34
Espacio de color Hue Saturation Value (HSV) H S V 35
Espacio de color Hue Saturation Luminosity (HSL) H S L 36
Pseudo color 37
Pseudo color 38
Pseudo color 39
Pseudo color 40
Pseudo color 41
Pseudo color 42
Color de temperatura 43
Color de temperatura 44
Color de temperatura 45
Color de temperatura 46