Računarska grafika - etf.ues.rs.baognjen/Racunarska grafika/Profesorka... · Kupaste ćelije osetljive na boje Ljudsko oko ima tri tipa ovih ćelija koje imaju maksimalnu osetljivost

EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Boje

CG GIS L@b

1Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2009/2010

RaRaččunarstvounarstvo i i informatikainformatikaRaRaččunarskaunarska grafikagrafika

BojeBojeProf. Dr Slobodanka Prof. Dr Slobodanka ĐorđeviĐorđevićć -- KajanKajan

KatedraKatedra za za raraččunarstvounarstvoElektronskiElektronski fakultet fakultet NiNišš


CG GIS L@b


CiljeviCiljevi Definisati boju Kako ljudi prepoznaju boje? Šta je to svetlost? Percepcija boja Reprodukcija boja HLS model boja RGB model boja CIE model boja CMY i CMYK modeli boja


CG GIS L@b


BojaBoja

Boja je osećaj koji svetlosna energija izaziva na mrežnjači (retini) oka koji se prosleđuje mozgu na interpretaciju

Mozak formira sliku na osnovu mešavine fotona različitih frekvencija, odnosno talasnih dužina

Računarska grafika se bavi:– Percepcijom boja– Reprodukcijom boja– Sintezom boja


CG GIS L@b


Percepcija boja Percepcija boja Kako mi vidimo bojeKako mi vidimo boje??

Svetlost ulazi u oko kao spektar boja koji se širi pomoću talasa

Mrežnjača oka sastoji se od membrane osetljive na svetlost

Membrana ima 2 vrste ćelija:– Kupaste ćelije osetljive na boje– Štapičaste ćelije koje ne razlikuju boje niti fine detalje ali

su osetljive na slabo svetlo (gledanje po noći)


CG GIS L@b


Kupaste Kupaste ććelijeelije Kupaste ćelije osetljive na boje Ljudsko oko ima tri tipa ovih ćelija koje imaju maksimalnu

osetljivost na svetlost određene talasne dužine svetlosti: Kratke, Srednje i Dugačke Ili Crvena, Zelena i Plava boja (RGB)

Ćelije apsorbuju svetlost i šalju signale u mozak koji to interpretira u 3 veličine koje odgovaraju svakom od 3 tipa ćelija

Ovakva građa ljudskog oka uticala je na model boja– Danas se najčešće koristi trokomponentni RGB (Red, Green, Blue)

model boja


CG GIS L@b


ŠŠta je svetlost?ta je svetlost? Elektromagnetni fenomen sličan radio talasima,

infracrvenim talasima ili X talasima Boja koristi talase elektromagnetnog spektra koji se

nalaze u vidljivom spektru (izmedju infracrvenih i UV talasa)

Talasne dužine vidljive svetlosti kreću se od 38o nm (ljubičasta) - 780 nm (crvena)


CG GIS L@b


Sunčeva svetlost

Tungsten Hemijski elemenat koji se koristi za sijalice

380 760

Svetlosna dužina (nm)

Rel

ativ

na

snag

a


CG GIS L@b


ČČista spekralna svetlostista spekralna svetlost Oko raspoznaje svetlost na talasnim dužinama izmedju

cca. 400 i 700 nm Neke spektralne gustoće i kako ih mi vidimo:

400 500 600 700 Talasna dužina

Spektralnagustoća(Snaga pojedinicitalasne dužine)

Lju

biča

sta

Plav

a Zel

ena

Žuta

Nar

andž

asta

Crv

ena


CG GIS L@b


Primeri spektraPrimeri spektra


CG GIS L@b


Predstavljanje bojaPredstavljanje bojaKako neka boja može precizno i nedvosmisleno

da se definiše?Verbalni opisi kao “Tamno plavo”, “Svetlo

crveno”,... su preširokiOpis preko krive spektralne gustoće može da

bude nezgodan


CG GIS L@b


Predstavljanje boja pomoPredstavljanje boja pomoćću u brojevabrojeva

Idealno, svaka boja može da bude unikatno opisana na neki numerički način

Koliko brojeva nam treba za to? Koju kodnu šemu upotrebiti za preslikavanje boja u njihove

numeričke parnjake i obrnuto?Medjunarodni standardi?


CG GIS L@b


CIE StandardCIE Standard Standard definisan 1931 od

strane: Commission Internationale de L'Eclairage

Baziran je na 3 primarne bojekoje mogu da proizvedu svevidljive boje

CIE chromaticity diagram jeustvari pogled koji se dobijagledajući ravan x + y + z = 1, niz plavu osu

Obezbeđuje standardnu referencu za poređenje drugih modela boja


CG GIS L@b


Model Model bojabojaModel boja je specifikacija 3D koordinatnog sistema boja Cilj modela boja je da omogući pogodnu specifikaciju boja

unutar neke skale boja– Nas interesuje skala za kolor CRT monitore

Predlženo je više modela boja:– RGB– CMY– CMYK– HLS– YIK– HSV (HSB)


CG GIS L@b


Kako na osnovu samo 3 Kako na osnovu samo 3 komponente mokomponente možžemo dobiti sve emo dobiti sve

ostale boje?ostale boje?Mešanjem bojaPostoje dva modela mešanja boja:

– Svetlosni (aditivni) model– Pigmentni (subtraktivni) model


CG GIS L@b


MeMeššanje bojaanje boja

Svetlosni (Aditivni) model– Boju doživljavamo kao energiju svetlosnog izvora– Ako se aktiviraju dva izvora svetlosti (npr. crvene i zelene

boje), signali crvene i zelene konusne ćelije biće sabrani i mozak će to interpretrati kao žutu svetlost

– Maksimalna eksitacija svih konusnih ćelija stvara efekat bele svetlosti


CG GIS L@b



Pigmentni (Subtraktivni) model– Doživljaj boje objekta je energija svetlosti koja je

reflektovana od datog objekta– Na boju objekta utiče talasna dužina svetlosti koja se

reflektuje od površine tog objekta– Ako boju objekta doživljavamo kao zelenu, to znači da je

površina objekta apsorbovala fotone svih talasnih dužina, osim onih koji odgovaraju zelenoj boji

– Slike na platnu se formiraju tako što se na platno nanosi boja (pigment). Sa svakom bojom se oduzima neka komponenta iz reflektovanog dela spektra i tako formira doživljaj boje


CG GIS L@b



Svetlosni (aditivni) modelPigmentni (subtraktivni) model

(počinje sa belom i oduzima procenat osnovnih boja)

RGB model boja CMY model boja


CG GIS L@b


RGB RGB prostorprostor


CG GIS L@b


TriTri--stimulus tstimulus teorijaeorija Bilo koja boja može se konstruisati pomoću kombinacije

tri primarne boje: R, G i Bboja = n1R + n2G + n3B (n1, n2, n3 skalari)

Npr. RGB(0,1,0) čista zelena

RGB model boja:– 24 bita: 8 bitova (0-255 celih brojeva) za svaku

primarnu boju– Mnogi grafički paketi koriste realne brojeve od 0 do

1 npr. (1.0, 0, 0) = (255, 0, 0)


CG GIS L@b


CMY (CMYK) model bojaCMY (CMYK) model boja Primarne boje su

– Cyan, Magenta, Yellow (Black)

– Svetlo plava, Ljubičasta, Žuta (Crna)

CMY počinje sa belom i oduzima % osnovnih boja

Npr. Crna = -100% sve tri boje Model dobar za inkjet

tehnologije –štampači, ploteri CMY (Cyan, Magenta, Yellow) CMYK (Cyan, Magenta,

Yellow,BlacK) – K je za crno– Pogodan za 4-bojnu

štampu


CG GIS L@b


HLS model bojaHLS model boja Hue (nijansa) je lokacija

dominantne talasne dužine, tj. boja neke od glavnih čistih boja spektra (RGB)

Lightness (luminanca) je ukupna snaga (jačina) svetlosti

Saturation (zasićenje) je čistoća svetlosti, tj % jačine u dominantnoj komponenti

Oko može razlikovati oko 128različitih nijansi i oko 20 različitih zasićenja

Nije lako meriti HLS vrednostiModel pokazuje da se svaka

boja može prikazati kao tačka u 3D prostoru

Tektronix 1970te


CG GIS L@b


Kviz Kviz RRGG331. Šta je to boja i kako se prepoznaje?2. Kako se svetlost rasprostire?3. U kojem rasponu se kreće talasna dužina vidljive svetlosti?4. Objasniti RGB model boja5. Objasniti CMY model boja

Trajanje kviza: 5 minuta Vrednuje se: 0.5 poena/pitanje

Samostalni rad– Rad sa CorellDraw primitivama– Atributi primitiva

Documents

Računarska grafika - etf.ues.rs.baognjen/Racunarska grafika/Profesorka... · Kupaste ćelije osetljive na boje Ljudsko oko ima tri tipa ovih ćelija koje imaju maksimalnu osetljivost