Propriedades da Imagem e Modelos de Cor
Saudações, cybernautas! O primeiro tema que vos trazemos hoje é, nada mais, nada menos, do que algumas propriedades das imagens.
Como a grande maioria de vocês sabe, ou já ouviu dizer, as imagens são constituídas por píxeis. Mas o que é ao certo esta história do píxel? Um píxel (picture element) é a unidade elementar de brilho e cor que constitui uma imagem digital. Assim sendo, os pixeis agrupam-se para formar imagens, sendo que quanto maior for a quantidade de pixeis que constitui uma imagem, maior é resolução da mesma - a resolução diz respeito à quantidade de informação que a imagem contém por unidade de comprimento (píxeis por polegada, ppi). Por outro lado, a resolução de uma imagem também pode ser definida de forma imprópria, através da especificação do número de píxeis por linha e por coluna.
Tal como já foi referido anteriormente, o pixel é a unidade elementar de cor e, como tal, é necessário um determinado número de bits para representar a cor nessa unidade estrutural - a esse conjunto de bits dá-se o nome de profundidade de pixel, ou profundidade de cor (bpp - bits por pixel).
Todas estas propriedades da imagem necessitam de ser guardadas e processadas pelo sistema informático, para que a imagem, tal como a vemos, surja como produto final. Deste modo, é óbvio que os ficheiros de imagem vão "ocupar" um certo espaço no computador, tendo em conta o seu tamanho. Assim, quanto maior for a resolução e a profundidade de cor de uma imagem, maior a quantidade de informação que o sistema necessita de processar, e maior será a quantidade de bits necessários para representar essa informação, pelo que o tamanho do ficheiro será maior.
O segundo tema a abordar hoje será "modelos de cor".
O conceito de cor está associado à perceção da luz refletida, difundida ou emitida pelos objetos, por parte do cérebro humano, sendo considerada um atributo dos mesmos.
Para os sistemas gráficos reproduzirem as cores é necessário criarem-se modelos que as representem, tendo em conta a natureza do olho humano, da luz e da cor.
Existem inúmeros modelos de cor. No entanto, aqueles que são mais comuns são o RGB, o CMYK, o HSV e o YUV.
Modelo RGB
O modelo RGB (Red, Green, Blue) interpreta as cores como a sobreposição dos comprimentos de onda de qualquer luz emitida, utilizando para isso as três cores primárias: vermelho, verde e azul. Por este motivo, o modelo RGB é um modelo aditivo. Neste tipo de modelos, a sobreposição de todas as cores indica a presença de luz ou da cor branca. Contrariamente, a ausência de luz indica a cor preta. Neste modelo, a quantidade de cada uma das 3 cores primárias presente numa dada cor, pode ser representada em valores decimais de 0 a 1, em valores inteiros, de 0 a 255, em valores percentuais de 0% a 100% e em valores hexadecimais de 00 a FF (por exemplo, porque a cor branca corresponde à sobreposição de todas as cores, a sua representação em valor decimal corresponderia às coordenadas (1,1,1)). Por fim, as aplicações do modelo RGB estão associadas á emissão de luz por equipamentos como monitores de computador e ecrãs de televisão.
Modelo CMYK
O modelo CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key) é constituido pelo modelo CMY, ao qual foi adicionada a cor preta (Key), dado ser mais fácil a sua obtenção através do uso de tinta preta, do que a partir da mistura de todas as cores primárias deste modelo. Ao contrário do modelo RGB, o modelo CMYK interpreta as cores baseando-se na forma como a natureza as cria, refletindo uma parte do espetro eletromagnético visível, e absorvendo outra. Por este motivo, o modelo CMYK é considerado um modelo subtrativo, uma vez que as cores são o resultado da absorção (redução) de algumas frequências de radiação ao espetro eletromagnético. Neste modelo, as cores podem ser representadas da mesma forma que no modelo RGB. No entanto, porque o modelo CMYK é subtrativo, a ausência de cor corresponde ao branco (cuja representação seria (0,0,0)), enquanto que a sobreposição de todas as cores origina a cor preta. Para concluir, as aplicações do modelo CMYK estão fundamentalmente associadas à impressão em papel, sendo utilizado em fotocopiadoras, impressoras, pinturas e fotografias, onde os pigmentos de cor das superfícies dos objetos absorvem certas cores e refletem outras.
Modelo HSV
O HSV (Hue, Saturation, Value) é um modelo de cor que se baseia na perceção da cor do ponto de vista dos artistas plásticos, uma vez que estes combinam as componentes deste modelo para obter as várias cores. Mas afinal, que componentes são essas? O modelo HSV utiliza as componentes tonalidade, saturação e valor. Assim, a tonalidade é a componente responsável por definir a cor, com saturação e luminosidade máximas, medindo-se num valor angular (entre 0 e 360 graus). Por outro lado, a saturação diz respeito à intensidade da tonalidade, ou seja, à quantidade de cinzas associados à cor, e mede-se num valor percentual, de 0% a 100%. Deste modo, uma cor esbatida (cinzenta - mais próxima dos 0%) tem menor saturação do que uma cor forte (pura - mais próxima dos 100%), e uma cor pura ou saturada, não contém as cores preto e branco. Finalmente, o valor está relacionado com a quantidade de luz que a cor contém, isto é, se a cor é mais clara ou mais escura. Na prática, o valor indica a quantidade de preto associado à cor e mede-se num valor percentual, de 0% a 100%. Assim, uma cor com valor de 100% é uma cor pura ou saturada, enquanto que uma cor de valor 0% é uma cor muito escura ou preta.
Como já foi referido, em termos aplicações, o modelo HSV é maioritariamente utilizado por artistas plásticos. Isto deve-se ao facto de a criação de cores ser mais intuitiva através da manipulação de componentes como a tonalidade, a saturação e o valor, do que através da sobreposição de vermelho, verde e azul.
Modelo YUV
O modelo YUV guarda a componente de luminância (Y) separada da componente de crominância (U-Blue e V-Red). Isto permite que os ficheiros que utilizam este modelo ocupem menos espaço em comparação com os modelos RGB e CMYK, uma vez que nestes dois modelos, cada cor tem informação relativa à luminância, permitindo ver uma cor independente da outra. Isto quer dizer que, por exemplo, se estivermos a guardar um pixel em RGB, no qual o vermelho, o azul e o verde têm os mesmos valores de luminância, estamos a guardar três vezes a mesma informação.
Assim, com o modelo YUV, é possível representar imagens a preto e branco, recorrendo apenas a informações de luminância e reduzindo bastante o espaço ocupado pelo ficheiro. O facto de o modelo YUV oferecer uma boa compressão de dados, tem a ver com o facto de uma parte da informação de crominância poder ser retirada, sem que isso implique perdas significativas de qualidade, uma vez que o olho humano é muito mais sensivel à luminância do que à crominância.
Em termos práticos, este modelo é muito utilizado em televisões e em sinais de vídeo.
Modelo HSV
O HSV (Hue, Saturation, Value) é um modelo de cor que se baseia na perceção da cor do ponto de vista dos artistas plásticos, uma vez que estes combinam as componentes deste modelo para obter as várias cores. Mas afinal, que componentes são essas? O modelo HSV utiliza as componentes tonalidade, saturação e valor. Assim, a tonalidade é a componente responsável por definir a cor, com saturação e luminosidade máximas, medindo-se num valor angular (entre 0 e 360 graus). Por outro lado, a saturação diz respeito à intensidade da tonalidade, ou seja, à quantidade de cinzas associados à cor, e mede-se num valor percentual, de 0% a 100%. Deste modo, uma cor esbatida (cinzenta - mais próxima dos 0%) tem menor saturação do que uma cor forte (pura - mais próxima dos 100%), e uma cor pura ou saturada, não contém as cores preto e branco. Finalmente, o valor está relacionado com a quantidade de luz que a cor contém, isto é, se a cor é mais clara ou mais escura. Na prática, o valor indica a quantidade de preto associado à cor e mede-se num valor percentual, de 0% a 100%. Assim, uma cor com valor de 100% é uma cor pura ou saturada, enquanto que uma cor de valor 0% é uma cor muito escura ou preta.Como já foi referido, em termos aplicações, o modelo HSV é maioritariamente utilizado por artistas plásticos. Isto deve-se ao facto de a criação de cores ser mais intuitiva através da manipulação de componentes como a tonalidade, a saturação e o valor, do que através da sobreposição de vermelho, verde e azul.
Modelo YUV
O modelo YUV guarda a componente de luminância (Y) separada da componente de crominância (U-Blue e V-Red). Isto permite que os ficheiros que utilizam este modelo ocupem menos espaço em comparação com os modelos RGB e CMYK, uma vez que nestes dois modelos, cada cor tem informação relativa à luminância, permitindo ver uma cor independente da outra. Isto quer dizer que, por exemplo, se estivermos a guardar um pixel em RGB, no qual o vermelho, o azul e o verde têm os mesmos valores de luminância, estamos a guardar três vezes a mesma informação.Assim, com o modelo YUV, é possível representar imagens a preto e branco, recorrendo apenas a informações de luminância e reduzindo bastante o espaço ocupado pelo ficheiro. O facto de o modelo YUV oferecer uma boa compressão de dados, tem a ver com o facto de uma parte da informação de crominância poder ser retirada, sem que isso implique perdas significativas de qualidade, uma vez que o olho humano é muito mais sensivel à luminância do que à crominância.
Em termos práticos, este modelo é muito utilizado em televisões e em sinais de vídeo.
Webgrafia:
Apontamentos da Sra. Professora Lurdes Lopes;
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