Existem vários comprimentos de onda. Se pertencer ao intervalo de 380 a 780 nm (1 nanómetro = 10-9 m) é detectada e interpretada pelo sistema de visão do ser humano. Estes diferentes comprimentos de onda constituem o espectro de luz visível do ser humano e estão agrupados a diferentes cores.
A cor não corresponde a propriedades físicas do mundo mas sim a uma sensação interna provocada por estímulos físicos de natureza muito diferente que dão origem à percepção da cor. Não notamos, por exemplo, nenhuma diferença fundamental na cor dos objectos familiares quando se dá uma mudança na iluminação. Para o nosso sistema visual, as cores da pele e dos rostos das pessoas e as cores dos frutos permanecem fundamental-mente invariáveis, embora seja tão difícil conseguir que esse tipo de objecto fique com a cor certa num monitor de televisão
Existem dois “tipos de cor”. A cor aditiva (luz) e a cor subtractiva (pigmento).
Na cor aditiva - sistema RGB - são os objectos que emitem luz, por exemplo moni-tores de computador, televisões, etc em que a adição de diferentes comprimentos de onda das cores primárias de luz Vermelho + Azul + Verde = Branco.
A cor subtractiva, que corresponde ao "CMY" das impressoras, serve para obter cor com pigmentos (objectos não-emissores de luz).
O sistema “CMYK” é utilizado pela Indústria Gráfica nos diversos processo de im-pressão de etiquetas e embalagens.
O "K" da sigla “CMYK” corresponde à cor preto. O “C” corresponde ao ciano. O “M” corresponde ao magenta. O “Y” corresponde ao amarelo (yellow).
O preto é considerada a “cor chave” na Indústria Gráfica, uma vez que ele é usado para definir detalhes das imagens.
As cores primárias de luz são as mesmas secundárias de pigmento, tal como as se-cundárias de luz são as primárias de pigmento. Se juntarmos as cores subtractivas primá-rias teríamos algo como:
Magenta + amarelo = vermelho
Amarelo + ciano = verde
Ciano + magenta = azul
Focos de luz primária combinados dois a dois geram o seguinte resultado:
Azul + vermelho = magenta
Vermelho + verde = amarelo
Verde + azul = ciano
A distinção entre um corpo azul iluminado por luz branca e uma fonte emissora azul é de que o pigmento azul está a absorver o verde e o vermelho a reflectir apenas azul enquanto que a fonte emissora de luz azul emite apenas azul. Se o objecto for iluminado por essa luz ele seria azul. Mas fosse iluminado por uma luz o objecto pareceria negro. As cores percebidas por nossos receptores visuais não correspondem as cores encontradas na Natureza. Assim, o amarelo, azul e vermelho são as cores onde todas as outras provêm:
Amarelo + azul = verde
Vermelho + amarelo = laranja
Azul + vermelho = roxo
A junção de cores primárias criam cores secundárias, que conciliadas com cores secundárias formam cores terciárias.
A cor é uma percepção visual provocada pela acção de um feixe de fotões sobre cé-lulas especializadas da retina. Estas transmitem informação processada no nervo óptico para o sistema nervoso.
A cor de um objecto é determinado pela frequência das ondas que as suas molécu-las reflectem. A absorção exacta dos raios corresponde à frequência daquela cor. Ou seja, um objecto é azul se absorve as frequências fora do azul.
A cor está ligada aos comprimento de onda do espectro electromagnético. São compreendidas pelas pessoas na zona do visível e por alguns animais como uma sensação que nos permite diferenciar os objectos do espaço com maior precisão.
A cor branca resulta da junção de todas as cores primárias, amarelo, azul e verme-lho. Já o preto é a ausência de luz. A luz branca pode ser dividida em todas as cores por um prisma. Assim se ocasiona um arco-íris.
O sistema CMYK funciona devido à absorção de luz, mas as cores vêem-se pela par-te da luz que não foi absorvida. Este sistema é usado por impressoras para retractar a maioria das cores do espectro visível. É o sistema subtractivo de cores, o RGB.
Ciano é a cor oposta ao vermelho, o que significa que actua como um filtro que absorve a dita cor (-R +G +B). Da mesma forma, a magenta é a oposta ao verde (+R -G +B) e amarelo é a oposta ao azul (+R +G -B). Assim, magenta e o amarelo originará vermelho, magenta e ciano gerará azul e o ciano e o amarelo originará verde.
Modelo aditivo e subtractivo
Os modelos de cor fornecem métodos que permitem especificar uma determinada cor. Por outro lado, quando se utiliza um sistema de coordenadas para determinar os componentes do modelo de cor, está-se a criar o seu espaço de cor. Neste espaço cada ponto representa uma cor diferente.
O modelo usado para descrever as cores emitidas ou projectadas é considerado aditivo e para as cores impressas é considerado subtractivo.
No modelo aditivo a ausência de luz ou
de cor corresponde à cor preta, enquanto a mistura das cores vermelha, verde e
azul indicam a presença da luz ou a cor branca. O modelo aditivo explica a
mistura dos comprimentos de onda de qualquer luz emitida.
Modelo ativo
Num modelo subtractivo, a fusão de cores cria uma cor mais escura, porque são absorvidos mais comprimentos de onda, subtraindo-os à luz. A ausência de cor corresponde ao branco e significa que nenhum comprimento de onda é absorvido, mas todos refle-tidos.
Modelo subtractivo
O modelo subtractivo explica a mistura de tintas para criarem cores que absorvem alguns comprimentos de onda da luz e refletem outros. Assim, a cor de um objecto cor-responde à luz reflectida por ele e que os olhos recebem.
Luz
A luz é uma onda electromagnética, cujo comprimento de onda se inclui num determinado intervalo onde é detectada pelo olho humana.
É uma radiação electromagnética que está entre a radiação infravermelha e a radiação ultravioleta. As três grandezas físicas básicas da luz: intensidade, frequência e polarização. No caso da luz, a intensidade está ligada ao brilho e à frequência da cor.
Um raio de luz é o percurso da luz numa área, e a sua representação indica a fonte e o ponto a que se dirige. O conceito de raio de luz foi apresentado por Alhazen. Propaga-se em meio homogéneo a luz percorre trajectórias rectilíneas apenas em meios não-homogéneos a luz podem percorrer trajectórias curvas.
Luz fotópica e escotópica
Visão escotópica é a visão produzida pelo olho em condições de baixa luminosidade.
Animais com visão nocturna têm percepção das cores em situações de quase escuridão.
A visão escotópica humana ocorre entre 10−2 e 10−6 cd/m². Em condições normais de luminosidade (níveis de luminância entre 10−2 e 1 cd/m²), o olho humano é capaz de gerar um formato de visão conciliada com visão fotópica e visão escotópica. No entanto, esse tipo de visão permite baixa sensibilidade visual e uma vaga distinção das cores. Com níveis normais de luminosidade (1 e 106 cd/m²), surge a visão fotópica, que ao nosso olho corresponde à capacidade máxima visual e distinção de cor. A máxima sensibilidade em visão escotópica atinge-se depois de cerca de 45 minutos de estar no escuro.
Visão fotópica é a designação dada à sensibilidade do olho em condições de intensidade luminosa que permitam a distinção das cores. Na generalidade dos casos a visão fotópica corresponde à visão diurna lux. No olho humano a visão fotópica faz-se principalmente pela activação dos cones que se encontram na retina.
A sensibilidade do olho humano em visão fotópica não é a mesma para todos os comprimentos de onda, atingindo a sua máxima sensibilidade em torno dos 555 nanómetros. Os pigmentos biológicos existentes nos cones têm valores máximos de absorção da luz nos comprimentos de onda de 420 nm (azul), 534 nm (verde-azulado) e 564 nm (amarelo-esverdeado). A sua gama de sensibilidade sobrepõe-se para permitir visão em todo o espectro visível.
A figura mostra um cubo que representa o modelo de cor RGB, usando um sistema de coordenadas cartesianas para especificar as diferentes cores, que variam de 0 a 1.
Como o modelo RGB é aditivo, a cor branca corresponde à representação simultânea das três cores primárias (1,1,1), enquanto que a cor preta corresponde à ausência das mesmas (0,0,0).
A escala de cinzentos é criada quando se adicionam quantidades iguais de cada cor primária, permanecendo na linha que junta os vértices pretos e branco.
Aplicações
As aplicações do modelo RGB estão associadas à emissão de luz por equipamentos como monitores de computador e ecrãs de televisão. Por exemplo, as cores emitidas pelo monitor de um computador baseiam-se no facto de o olho e o cérebro humano interpretarem os comprimentos de onda de luz das cores.
O monitor CRT
O monitor CRT (CRT- Catodic Ray Tube) é um tubo de raios catódicos que acolhem electrões e que é fechado na frente por um vidro, o ecrã, revestido internamente por três camadas de fósforo. Para gerar uma cor, os monitores coloridos precisam de três sinais separados que vão sensibilizar os respectivos pontos de fósforos das três cores primárias.
Resolução e tamanho
Uma imagem digital é uma representação constituída por píxeis (píxel - picture element). O píxel (quadrado), é a unidade elementar de brilho e cor que constitui uma imagem digital. Assim, a definição de resolução de uma imagem é entendida como a quantidade de informação que a imagem contém por número de píxeis por polegada, ppi (pixels per inch).
A resolução da imagem pode também ser definida pelo seu tamanho (número de píxeis por linha e coluna).
A resolução de uma imagem digital determina não só os detalhes como o armazenamento da mesma. Quanto maior a resolução da imagem maior será o tamanho do ficheiro de armazenamento.
O nível de detalhe de uma imagem depende da informação de cada píxel. Cada píxel é codificado de acordo com a cor e o brilho que representa ocupando em memória um número de bits que varia de acordo com o número de cores, tons de cinza e brilho definido para uma determinada imagem.
Profundidade de cor
A profundidade de cor indica o número de bits usados para representar a cor de um píxel numa imagem. Este valor é também conhecido por profundidade do píxel e é definido por bits por píxel (bpp).
A profundidade de cor das imagens varia com o número de cores presentes na imagem.
No modelo RGB, com a profundidade de 24 bits existe a possibilidade de escolher 16,7 milhões de combinações de cor. Embora o olho humano não possa identificar estes 16,7 milhões de cores, este número de combinações permite variações ténues que dão a impressão de imagens com aspectos muito reais.
Com uma profundidade de 32 bits, apenas são endereçadas 65 536 cores. Este é um modo gráfico especial usado pelo vídeo digital, animação e jogos para levar a cabo certos efeitos. Neste caso, os 8 bits extras (Alpha Channel) não são utilizados para representar cores, mas, por exemplo, poder indicar o grau de transparência que o píxel deve ter quando a imagem, à qual ele pertence, é sobreposta com outra imagem.
Enquanto uma imagem RGB é definida separadamente por valores de vermelho, verde e azul para cada pixel numa imagem, uma imagem de cor indexada cria uma tabela que define um número de cores predefinidas e cada pixel é definido por um índice de cor dessa tabela.
A figura mostra a caixa de diálogo Material Properties do Paint Shop Pro com uma tabela (paleta) de 16 cores (4 bits de profundidade de cor). O vermelho é a cor seleccionada e o seu índice é o 9. O quadro compara a posição das cores preta e branca com os seus respectivos índices numa paleta correspondente à da figura.
As cores indexadas reduzem o tamanho dos ficheiros de imagens. No entanto, se a imagem for uma fotografia, esta pode originar um ficheiro de cores indexadas de tamanho grande.
As cores indexadas estão limitadas a 256 cores, podendo ser qualquer conjunto de 256 cores de 16,7 milhões de 24 bits de cor. Se tivermos um gráfico a preto e branco e se este for guardado com um formato de cor indexada, a tabela contém apenas as cores preta e branca necessárias para a imagem e não precisa de conter 256 cores ou menos.
Assim, o ficheiro torna-se mais pequeno, não necessitando de guardar informação a, mais.
Paleta de cores
Uma paleta de cores é a designação utilizada para qualquer subconjunto de cores do total suportado pelo sistema gráfico do computador. Uma paleta de cores pode também ser chamada de mapa de cor, mapa de índice, tabela de cor, tabela indexada ou tabela de pro-cura de cores (Lookup Table - LUT). Cada cor dentro da paleta é identificada por um nú-mero (índice). Como foi visto no ponto anterior, a utilização de paletas permite diminuir o tamanho dos ficheiros de imagens, porque apenas são armazenadas em memória as cores utilizadas.
Complementaridade de cores
Uma cor complementar de uma determinada cor primária é a cor que se encontra quando é efectuada uma rotação de 180 graus num anel de cor (fig. 3.8.). No modelo
RGB, estas cores complementares são também chamadas cores secundárias ou cores pri-márias de impressão.
Em termos técnicos as cores secundárias ou complementares de um modelo são cores que resultam da mistura de quantidades iguais de duas cores primárias adjacentes. O quadro 6 identifica as cores primárias do modelo RGB e as suas respectivas cores complementares.
Modelo HSV
Nos pontos anteriores foram vistos os modelos RGB e CMYK, mas outros modelos podem ser criados baseados nas suas aplicações ou utilizações e de acordo com as seguintes cate-gorias:
Standard (CIE-XYZ);
Perceptual (Luv e Lab);
Linear (RGB CMYK);
Artístico (Munsell, HSV HLS);
Transmissão de sinais de televisão (YIQ YUV).
Caracterização
O modelo HSV é definido pelas grandezas tonalidade de (Hue), saturação (Saturation) e valor (Value), onde este último representa a luminosidade ou o brilho de uma cor (figura).
A tonalidade é a cor com saturação e luminosidade máximas como amarelo, laranja, verde, azul, etc. Assim, conseguimos fazer a diferenciação de várias cores puras e exprime-se num valor angular entre 0 e 360 graus.
A saturação indica a intensidade do tom, isto é, se a cor é pura ou esbatida (cinzenta). Uma cor saturada ou pura não contém a cor preta nem a branca. A saturação é utilizada para descrever quão viva é a cor e em termos técnicos descreve a quantidade de cinzas numa cor.
Existem os valores em percentagem. Ou seja, o valor 0% indica a falta de cor ou a aproximação aos cinzentos e o valor 100% indica uma cor saturada ou pura.
Estes valores indicam a quantidade de luz que a cor contém. A luminosidade está relacionada com a luz reflectida, já o termo brilho, está relacionado com a luz emitida. Assim, sabemos a quantidade de preto associado à cor e exprime-se num valor entre 0 e 100%. O valor 0% aponta que a cor é preta e o valor 100% indica que é saturada ou pura.
Concluímos assim que a tonalidade e a saturação são elementos de crominância, pois fornecem informação relativa à cor. Por outro lado, a percepção da luminosidade (luz reflectida) e do brilho (luz emitida) são elementos da luz.
Aplicações
Este modelo é fundamentado na percepção humana da cor do ponto de vista dos artistas plásticos. Isto é, para obterem as várias cores de pinturas, combinam a tonalidade com elementos de brilho e saturação. Desta forma, o modelo HSV é mais intuitivo de utilizar do que o modelo RGB. Do ponto de vista de um artista plástico, é mais fácil manusear as cores em função de tons e sombras do que apenas como combinações de vermelho, verde e azul.
Modelo YUV
Os modelos anteriores mostram objectivos específicos:
- O RGB permite apresentar imagens de cor em monitores;
- O CMYK é utilizado na impressão;
- O HSV é usado na fusão de cores de um artista.
Caracterização
Este modelo é o mais perceptível nas mudanças de intensidade da luz do que da cor ao olho humano.
O modelo YUV foi criado a ao mesmo tempo que ao do desenvolvimento da transmissão de sinais de cor de televisão.
Este modelo baseado é na luz que permite transmitir componentes de cor em menos tempo do que se fosse utilizado o modelo RGB. Ao mesmo tempo, o modelo YUV permite transmitir imagens a preto e branco e imagens de cor de forma independente.
Nota: Nos modelos RGB e CMYK cada cor incluiu informação relativa à luz, permitindo ver cada cor independente das outras. O modelo YUV guarda a informação de luz separada da informação de cor. Assim, o modelo YUV é definido pela componente luz (V) e pela componente cor (U = blue - Y e V= red - V).
Com este modelo é possível representar uma imagem a preto e branco utilizando apenas a luminância e reduzindo bastante a informação que seria necessária noutro modelo.
Aplicações
Este modelo (YUV) é adequado às televisões a cores, porque permite enviar a informação da cor se-parada da informação da luz. Logo, os sinais de televisão a preto e branco e de televisão a cores são facilmente separados. O modelo YUV é também adequado para sinais de vídeo. Este modelo permite uma boa compressão dos dados, porque alguma informação de cor pode ser retirada sem implicar grandes perdas na qualidade da imagem, pois a visão humana é menos sensível à cor do que à luminância.
O modelo YUV é utilizado pelos sistemas de televisão europeu PAL e francês SECAM e na compressão dos formatos JPEG/MPEG. No sistema de televisão americano e asiático NTSC é utilizado um modelo de cor equivalente designado YIQ.
Cores HTML
As cores presentes em páginas Web, normalmente utilizam o modelo RGB. Inicialmente, os monitores apenas permitiam uma paleta limitada de 256 cores RDG. Actualmente, com o aparecimento de monitores e placas gráficas que proporcionam uma profundidade de 24 bits, o uso dos 16, 7 milhões de cores não traz problemas para qualquer computador que tem capacidade para processar este número de cores. No entanto, há outros dispositivos que permitem visualizar documentos de HTML e cuja capacidade cromática é ainda limitada, como é o caso dos telemóveis. Por isso, para o desenvolvimento de páginas Web con-tinua a ser recomendável utilizar um conjunto de 216 cores e não de 256, que correspondem à paleta de cores seguras utilizadas para web.Este conjunto de 216 cores resultou inicialmente da necessidade de os sistemas operativos precisarem de reservar um conjunto de cores de cores, das 256 iniciais, para o desenho das suas interfaces gráficas.
Para o desenvolvimento de páginas web, estas 216 cores são consideradas cores seguras para a web, porque é garantido que sejam correctamente visualizadas em todos os sistemas sem serem alteradas.
A forma encontrada para criar uma paleta com as 216 cores seguras foi defini-la a partir da combinação de vermelho, verde e azul com apenas os 6 códigos hexadecimais no quadro abaixo.
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