Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

11
TEORIA DE CORES E FORMATOS DE IMAGENS

Transcript of Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

Page 1: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

TEORIA DE CORES

E

FORMATOS DE IMAGENS

Page 2: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

Resolução

Resolução de imagem descreve o nível de detalhe que uma imagem comporta. O

termo se aplica igualmente a imagens digitais, imagens em filme e outros tipos de imagem.

Resoluções mais altas significam maiores detalhes na imagem

Pixel

Pixel ou (aglutinação de Picture e Element, ou seja, elemento de imagem, sendo Pix a

abreviatura em inglês para Picture) é o menor elemento num dispositivo de exibição (como

por exemplo um monitor), ao qual é possivel atribuir-se uma cor. De uma forma mais simples,

um pixel é o menor ponto que forma uma imagem digital, sendo que o conjunto de milhares

de pixels formam a imagem inteira.

Num monitor colorido cada Pixel é composto por um conjunto de 3 pontos: verde,

vermelho e azul. Nos melhores monitores cada um destes pontos é capaz de exibir 256

tonalidades diferentes (o equivalente a 8 bits) e combinando tonalidades dos três pontos é

então possível exibir pouco mais de 16.7 milhões de cores diferentes. Em resolução de 640 x

480 temos 307.2 mil pixels, a 800 x 600 temos 480 mil, a 1024 x 768 temos 786.432 mil e assim

por diante.

Megapixel

Megapixel (ou Megapíxel) designa um valor equivalente a um milhão de pixels/píxeis. É

utilizado nas câmeras digitais para determinar o grau de resolução, ou definição de uma

imagem. Uma resolução de 1,3 Megapixels significa que existem aproximadamente 1.300.000

pixels na imagem, o que corresponde a nada além da multiplicação da largura pela altura da

imagem, ou seja, uma imagem de 1280 pixels de largura por 1024 pixels terá exactamente

1.310.720 pixels.

Padrões de resolução

Padrão MegaPixels Resolução (px) Tamanho (cm)*

QSIF 0.019 160 x 120 1,35 x 1

QCIF 0.025 176 x 144 1,5 x 1,22

Page 3: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

CVGA 0.064 320×200 2,7 x 1,7

QVGA (as vezes chamado de SIF) 0.077 320 x 240 2,7 x 2

CIF 0.101 352 x 288 3 x 2,44

HVGA 0.154 640 x 240 5,4 x 2

VGA 0.307 640 x 480 5,4 x 4

NTSC 0.346 720 x 480 6 x 4

PAL 0.442 768 x 576 6,5 x 4,8

WVGA 0.410 854 x 480 7,2 x 4

SVGA 0.480 800 x 600 6,7 x 5

XGA (as vezes chamado de XVGA) 0.786 1024 x 768 8,7 x 6,5

HD 720 0.922 1280 x 720 10,8 x 6

WXGA 0.983 ou 1.024 1280 x 768 ou 1280 x 800 10,8 x 6,5 ou 10,8 x 6,7

SXGA 1.311 1280 x 1024 10,8 x 8,7

WXGA+ 1.296 1440 x 900 12,2 x 7,6

SXGA+ 1.470 1400 x 1050 11,85 x 8,9

WSXGA+ 1.764 1680 x 1050 14,2 x 8,9

UXGA 1.920 1600 x 1200 13,5 x 10

HD 1080 2.074 1920 x 1080 16,25 x 9,1

WUXGA 2.304 1920 x 1200 17,3 x 10,16

Page 4: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

QXGA 3.146 2048 x 1536 17,3 x 13

WQXGA 4.096 2560 x 1600 21,7 x 13,5

QSXGA 5.243 2560 x 2048 21,7 x 17,3

WQSXGA 6.554 3200 x 2048 27 x 17,3

QUXGA 7.680 3200 x 2400 27 x 20,3

WQUXGA 9.216 3840 x 2400 32,5 x 20,3

WUQSXGA 11.298 4200 x 2690 35,5 x 22,7

Modelos e Modos de Cor

Modelos de Cor RGB - CMYK - HSB - LAB

Todos nós vemos as cores de maneira diferente. Reproduzir com exactidão a cor tal

qual é vista na natureza, quer seja num papel, num quadro ou na écran de um monitor não é

tarefa fácil.

Os modelos de cor foram criados de modo a uniformizar a forma como são

especificadas as cores em formato digital, de modo a reproduzir com rigor a cor pretendida,

quer seja pelo scanner, monitor ou impressora.

Um modelo de cor é um sistema utilizado para organizar e definir cores conforme um conjunto

de propriedades básicas que são reproduzíveis.

GAMUT de cores

Um gamut é a faixa de cores que um sistema de cores pode exibir ou imprimir. O

espectro de cores visto pelo olho humano é mais amplo do que o gamut disponível nos

modelos de cor. Entre os modelos de cor usados o LAB apresenta o gamut mais amplo,

englobando todas as cores nos gamuts RGB e CMYK. Em geral, o gamut RGB contém um

subconjunto de cores que pode ser visualizado num monitor de computador ou televisã o (que

emite luz vermelha, verde e azul). Portanto, algumas cores, como cyan puro ou amarelo puro,

não podem ser exibidas com precisão num monitor.

O gamut CMYK é constituído por cores que podem ser impressas usando tintas das

cores de processo. Cores exibidas na écran que não podem ser impressas são conhecidas como

fora do gamut, ou seja, fora do gamut CMYK.

Page 5: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

Modelo RGB (Red, Green e Blue)

Uma grande porcentagem do espectro visível pode ser representada misturando-se luz

vermelha, verde e azul (RGB) em várias proporções e intensidades. Onde as cores se

sobrepõem, surgem o cyan, o magenta e o amarelo que são as cores secundárias da cor-luz.

As cores são criadas acrescentando luz a cada uma das cores intervenientes no

processo.O monitor da televisão e do computador utiliza as mesmas propriedades

fundamentais da luz que ocorrem na natureza.

Como as cores RGB se combinam para criar o branco, também são denominadas cores

aditivas. Juntando todas as cores obtem-se o branco, ou seja, toda a luz é reflectida de volta

ao olho. As cores aditivas são usadas em iluminação, vídeo e monitores. O monitor, por

exemplo, cria a cor emitindo luz através de fósforo vermelho, verde e azul. Imagens RGB usam

três cores para reproduzir na écran até 16,7 milhões de cores.

Num monitor colorido as cores são formadas pela reunião de minúsculos pontos na

écran chamados pixeis. A cada uma das três cores (RGB - red - green - blue) é atribuído um

valor numérico de 0 a 255.

Quanto mais altos os valores, maior é a quantidade de luz branca. Assim, valores

elevados de RGB resultam em cores mais claras. Esse modelo de cor apresenta uma

desvantagem: ele é dependente de dispositivo. Isto significa que pode ocorrer variação de

cores entre monitores e scanners, podendo acarretar um desvio em suas especificações,

exibindo assim, as cores de maneira diferente.

Modelo CMYK (Cian, Magenta, Yellow e blacK)

As cores do monitor são reproduzidas numa impressora através dos pigmentos. Os

pigmentos criam as cores primárias azul, amarelo e vermelho, as quais, juntas, criam outras

Page 6: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

cores. O método mais comum de reprodução de imagens coloridas em papel é pela

combinação de pigmentos cyan, magenta, amarelo e preto.

Neste modelo cada cor é descrita com uma percentagem (de 0% a 100%). Os

pigmentos produzem cor reflectindo determinados comprimentos de onda de luz e

absorvendo outros. Os pigmentos mais escuros absorvem mais luz. Percentagens mais

elevadas de cor resultam em cores mais escuras.

Teoricamente, quando 100% de azul cyan, 100% de vermelho magenta e 100% de

amarelo estão combinados, a cor resultante é o preto. Na realidade, um castanho-escuro. Por

isso o pigmento preto precisa ser adicionado ao modelo de cor e ao processo de impressão

para compensar as limitações de cor. O modelo de cor CMYK é chamado de modelo

subtractivo de cores porque cria cores absorvendo luz.

Modelo HSB (Hue (matiz), Saturation (saturação) e Brightness (brilho)).

Sem luz todos os objectos são desprovidos de cor. Com base na maneira como as

pessoas percepcionam as cores, o modelo de cor HSB define as cores com três atributos: matiz

(H), saturação (S) e brilho (B) - (H hue, S saturation, B brightness).

Matiz é o nome que damos a uma cor na linguagem comum. Os matizes formam o círculo das

cores. Vermelho, azul, verde são matizes.

Saturação ou croma é a vivacidade da cor e o quanto de concentração de cor que o objecto

contém. Quanto mais alta é a saturação, mais intensa é a cor.

Brilho refere-se ao acréscimo ou remoção de branco de uma cor. As cores podem ser

separadas em claras e escuras quando seu brilho é comparado. O brilho é uma medida de

intensidade da luz numa cor. Baseado na percepção humana das cores, este modelo descreve

três características fundamentais da cor:

Page 7: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

- Matiz: é a cor reflectida ou transmitida através de um objecto. É medida como uma

localização no disco de cores padrão e expressa em graus, variando de 0° a 360°. Geralmente,

o matiz é identificado pelo nome da cor, como vermelho, laranja ou verde.

- Saturação, ou croma: é a força ou a pureza da cor. A saturaçã o é a quantidade de cinza

existente em relação ao matiz, medida como uma porcentagem de 0% (cinza) a 100%

(totalmente saturado). No disco de cores padrão, a saturação aumenta do centro para a

aresta.

- Brilho: é a luminosidade ou a falta de luminosidade relativa da cor, geralmente medida como

uma porcentagem de 0% (preto) a 100% (branco).

Modelo LAB

No começo do século XX muitas pesquisas sobre cores foram realizadas no sentido de

se chegar a um modelo de cor que seria utilizado de acordo com a tecnologia da época. Em

1931, o trabalho realizado pela La Commision Internationale de L'Eclairage (CIE) definiu um

modelo de cor baseado na maneira como o olho humano percepciona as cores. Em 1976, esse

modelo de cores foi refinado para proporcionar cores consistentes, independentes das

características de qualquer componente de hardware. Em alguns programas, como o

Photoshop, por exemplo, esse modelo é utilizado para converter um modelo de cor para

outro. Assim, quando ele converte de RGB para CMYK, primeiro ele converte para LAB e,

então, de LAB para CMYK.

Modos de Cor

O modo de cor determina o número de cores exibido numa imagem. Além de

determinar esse número, o modo de cor afecta o tamanho do arquivo de uma imagem.

Modo Bitmap

Usa um dos dois valores de cores ( preto ou branco) para representar os pixels de uma

imagem. Imagens no modo Bitmap são chamadas bitmap ou imagens de 1 bit, pois sua

profundidade em bits é 1. Também é chamado de monocromático.

Modo tons de cinza

Imagens em tons de cinza podem conter as cores preto e branco e uma faixa de cinza.

Imagens em tons de cinza de 16 cores (4 bits por pixel) contêm 16 tons de cinza variando do

branco total ao preto total. Imagens em tons de cinza de 256 cores (8 bits por pixel) possui um

valor de brilho, variando de 0 (preto) a 255 (branco). Os valores de tons de cinza também

podem ser medidos como porcentagens de cobertura de tinta preta (0% é igual a branco,

100% a preto). As imagens obtidas com scanners preto-e-branco ou em tons de cinza

geralmente são exibidas n o modo Tons de Cinza. Imagens coloridas e do modo Bitmap podem

Page 8: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

ser convertidas em tons de cinza. Os níveis de cinza (sombreado) dos pixels convertidos

representam a luminosidade dos pixeis originais coloridos.

Ao converter tons de cinza em RGB, os valores de cor de um pixel baseiam-se no valor

anterior de cinza. Uma imagem em tons de cinza também pode ser convertida em CMYK ou

em imagem colorida Lab.

Modo de cores indexadas

Imagens indexadas, ou mapeadas por cor, têm suas cores especificadas por uma tabela

de valores de cores. Podem ser de 16 ou no máximo de 256 cores (16 - 4 bits por pixel ; 256 -

8 bits por pixel). Ao converter para cores indexadas, em programas em programas de desenho,

uma tabela de procura de cores (Color Lookup Table) é criada, armazenando e indexando as

cores da imagem.

Se uma cor da imagem original não consta da tabela, o programa escolhe a mais

próxima ou simula uma com as cores existentes.

Ao limitar a paleta de cores, as cores indexadas podem reduzir o tamanho do arquivo

e, ao me smo tempo, manter a qualidade visual.

Modo de cores RGB

O modo RGB usa o modelo RGB, atribuindo um valor de intensidade a cada pixel,

variando de 0 (preto) a 255 (branco) para cada componente RGB numa imagem colorida. Por

exemplo, um vermelho vivo pode ter um valor R de 246, um valor G de 20 e um valor B de 50.

Quando os valores dos três componentes são iguais, o resultado é um tom de cinza. Quando o

valor de todos os componentes é 255, o resultado é branco puro; quando o valor é 0, preto

puro. Imagens R GB usam três cores para reproduzir na écran até 16,7 milhões de cores.

Também são chamadas de imagens True Color e usam 24 bits bits por pixel para

representação, divididas em 8 bits para cada cor principal (8 x 3 - red, green, blue).

Certos formatos de arquivos armazenam imagens True Color como imagens de 32 bits

que possuem 8 bits extra para armazenar informações de transparência ou camadas. Os

monitores exibem sempre cores no modelo RGB. Isso significa que, quando se trabalha em

modos de cor diferentes do RGB, como o CMYK, alguns programas de desenho convertem

temporariamente os dados para o modo RGB para mostrá-los no écran.

Modo de cores CMYK

No modo CMYK a cada pixel é atribuído um valor de porcentagem para cada cor do

processo. Às cores mais claras (realce) são atribuídas pequenas porcentagens de cores das

tintas de processo; às mais escuras (sombra), porcentagens mais altas. Por exemplo, vermelho

vivo pode conter 2% de cyan, 93% de magenta, 90% de amarelo e 0% de preto. Em imagens

CMYK, branco puro é gerado quando o valor de todos os quatro componentes for 0%. Use o

modo CMYK ao preparar uma imagem para imprimir com cores de processo. A conversão de

Page 9: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

uma imagem RGB em CMYK cria uma separação de cores. Se você começa com uma imagem

RGB, convém editar primeiro e depois converter para CMYK.

Modo de cores Lab

Cor Lab é o modelo de cores internas que programas, como o Photoshop, usam ao

converter de um modo de cor para outro. No modo Lab, o componente de luminosidade (L)

pode variar de 0 a 100. O componente a (eixo verde-vermelho) e o b (eixo azul-amarelo)

podem variar de +120 a -120. Pode-se usar esse modo para trabalhar com imagens Photo CD,

editar independentemente a luminescência e os valores de cor de uma imagem, mover

imagens entre sistemas e imprimir em impressoras PostScript® . Para imprimir imagens Lab em

outros dispositivos coloridos, primeiro converta para CMYK.

Tipos de arquivos de imagens

Imagens raster (ou bitmap, que significa mapa de bits em inglês) são imagens que

contém a descrição de cada pixel, em oposição aos gráficos vectoriais.

Imagem vetorial é um tipo de imagem gerada a partir de descrições geométricas de

formas, diferente das imagens chamadas mapa de bits, que são geradas a partir de pontos

minúsculos diferenciados por suas cores. Uma imagem vetorial normalmente é composta por

curvas, elipses, polígonos, texto, entre outros elementos, isto é, utilizam vetores matemáticos

para sua descrição. Em um trecho de desenho sólido, de uma cor apenas, um programa

vetorial apenas repete o padrão, não tendo que armazenar dados para cada pixel.

Extensão raster/vector Nome próprio Descrição

.ai raster / vector Adobe Illustrator Document

Formato vectorial do Adobe Illustrator. As primeiras versões suportavam apenas imagens vectoriais. É uma variante doPostscript tal como os formatos PDF, EPS e PS.

.blend raster Blender .blend File Formato nativo do Blender

.bmp raster Windows Bitmap Comumente usado pelos programas Microsoft Windows, e o pelo próprio sistema operador do Windows. Compressào sem perdas de informação pode ser especificada, mas alguns programas usam apenas arquivos não-comprimidos.

.cpt raster Corel Photo-Paint Image

Formato padrão do Corel Photo-Paint. Poucos programas suportam este formato.

Page 10: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

.dxf vector ASCII Drawing Interchange

Ficheiros de texto no padrão ASCII utilizados para armazenar dados de programas CAD.

.eps raster / vector Encapsulated PostScript

Formato com a finalidade de inportar e exportar ficheiros PostScript. Ao invés do formato ".ps" não editável, destinado a saídas em impressoras.

.dwg vector arquivo nativo do AutoCAD

AutoCAD DWG, Ficheiros de texto no padrão ASCII utilizados para armazenar dados de programas CAD.

.fh vector Macromedia Freehand Document

Formato nativo do Macromedia Freehand.

.fla vector Flash Source File Formato nativo do Macromedia Flash. Ver também o formato ".swf".

.gif raster Graphics Interchange Format

Usado extensivamente na web, mas por vezes evitado devido a problemas de patente. Suporta imagens animadas. Suporta somente 255 cores por quadro, portanto requer quantização com perdas de informação para fotos full-color (16.7 milhões de cores); usar quadros múltiplos pode melhorar precisão de cores. Usa compressão sem perdas de informação, compressãoLZW patenteada. A patente venceu em 2003.

.jpeg

.jpg raster Joint Photographic

Experts Group

Usado extensivamente para fotos na web. Usa compressão com perda de informação; a qualidade pode variar enormemente dependendo das definições de compressão.

.pdf raster / vector Portable Document Format

Versão simplificada do PostScript. É um formato nativo do Adobe Acrobat Reader, Adobe Acrobat Professional e do Adobe eBook Reader. Permite múltiplas páginas e ligações (links). As últimas versões permitem ainda a inclusão de video, 3D, preenchimento de formulários, entre muitas outras opções.

.pgm raster / vector Portable Graymap Format

Um simples formato em tons de cinza. Diferente da maioria de formatos de arquivos gráficos, um arquivo PGM é texto integral e pode ser processado por ferramentas de processamento de texto. É relacionado aos formatos de arquivo gráfico PBM (preto e branco) e PPM (colorido).

.png raster Portable Network Graphics

Formato de imagem bitmap (mapa de bits) comprimido sem perdas de informação, originalmente designado para substituir o uso de GIF na web. Livre de patente patent, que venceu em 2003, associado a GIF.

.ps vector PostScript Formato destinado a saídas em impressoras, normalmente impressoras laser que suportem PostScript.

.psd raster Photoshop Document Formato padrão da Adobe para documentos do Photoshop. Possui muitos recursos extras como image layering. Suportado por muito

Page 11: Apostila Teoria de Cores e Formatos de Imagens

poucos programas fora o Adobe Photoshop.

.psp raster Paint Shop Pro Document

Formato nativo do Paint Shop Pro, de forma similar ao .psd do Adobe Photoshop. Suportado por poucos programas.

.swf vector Flash Formato nativo e não editável do Macromedia Flash, normalmente criado a partir do formato editável ".fla". Este formato armazena animações para serem visualizadas normalmente em páginas da internet, e pode ser criado em outros programas que o suportem.

.tiff

.tif raster Tagged Image File

Format

Usado extensivamente para gráficos tradicionais impressos. Compressões com e sem perdas de informação disponíveis (LZW, ZIP e JPEG) assim como outras opções, apesar de muitos programas não suportarem essas opções para além do padrão TIFF.

.wmf vector Windows Metafile Formato nativo do Microsoft Windows para armazenar imagens.