GRAFIKA RASTROWA. WYKŁAD 3 Podstawy optyki i barwy. Jacek Wiślicki Katedra Informatyki Stosowanej



Podobne dokumenty
Pojęcie Barwy. Grafika Komputerowa modele kolorów. Terminologia BARWY W GRAFICE KOMPUTEROWEJ. Marek Pudełko

Teoria światła i barwy

Teoria koloru Co to jest?

PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE

Do opisu kolorów używanych w grafice cyfrowej śluzą modele barw.

MODELE KOLORÓW. Przygotował: Robert Bednarz

Kurs grafiki komputerowej Lekcja 2. Barwa i kolor

OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE

WYKŁAD 11. Kolor. fiolet, indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony

Przetwarzanie obrazów wykład 1. Adam Wojciechowski

GRAFIKA RASTROWA GRAFIKA RASTROWA

Newton Isaac ( ), fizyk, matematyk, filozof i astronom angielski.

Chemia Procesu Widzenia

Jaki kolor widzisz? Doświadczenie pokazuje zjawisko męczenia się receptorów w oku oraz istnienie barw dopełniających. Zastosowanie/Słowa kluczowe

Makijaż zasady ogólne

Kolor w grafice komputerowej. Światło i barwa

Adam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7

INFORMATYKA WSTĘP DO GRAFIKI RASTROWEJ

Grafika komputerowa Wykład 11 Barwa czy kolor?

Akwizycja obrazów. Zagadnienia wstępne

Fotometria i kolorymetria

Tajemnice koloru, część 1

Fotometria i kolorymetria

Środki Wyrazu Twórczego

Anna Barwaniec Justyna Rejek

Zmysły. Wzrok Węch Dotyk Smak Słuch Równowaga?

Grafika komputerowa. Dla DSI II

Zarządzanie barwą w fotografii

Środowisko pracy grafików

Fotometria i kolorymetria

Spis treści Spis treści 1. Model CMYK Literatura

Kolor, mat. pomoc. dla technologia inf. (c) M. Żabka (12 listopada 2007) str. 1

Środowisko pracy grafików

KOLORY KOMPLEMENTARNE

TEST Z ZAKRESU WIEDZY O BARWIE. 2. Zaznacz (krzyŝykiem w kwadracie) barwy podstawowe:

Fotogrametria. ćwiczenia. Uniwersytet Rolniczy Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii

Wprowadzenie do grafiki maszynowej. Wprowadzenie do percepcji wizualnej i modeli barw

Wprowadzenie do technologii HDR

WYKŁAD 14 PODSTAWY TEORII BARW. Plan wykładu: 1. Wrażenie widzenia barwy. Wrażenie widzenia barwy Modele liczbowe barw

Janusz Ganczarski CIE XYZ

5. ZJAWISKO BARWY PERCEPCJA (WRAŻENIE) BARWY

1.2 Logo Sonel podstawowe załoŝenia

Makijaż dzienny- definicja

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU. Skąd biorą się kolory?.

Modele i przestrzenie koloru

Cyfrowe przetwarzanie obrazów i sygnałów Wykład 1 AiR III

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

Budowa i zasada działania skanera

Percepcja obrazu Podstawy grafiki komputerowej

Analogowy zapis obrazu. Aparat analogowy

Konspekt zajęć z wiedzy o kulturze

PODSTAWY TEORII BARW

Fotogrametria. ćwiczenia. Uniwersytet Rolniczy Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii

SCENARIUSZ LEKCJI CHEMII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Kolory nie istnieją. SPIS TREŚCI: I. Wprowadzenie. II. Części lekcji.

Grafika komputerowa. Adam Wojciechowski

Komunikacja Człowiek-Komputer

Pod wpływem enzymów forma trans- retinalu powraca do formy cis- i powoli, w ciemności, przez łączenie się z opsyną, następuje resynteza rodopsyny.

Grafika Komputerowa. Percepcja wizualna i modele barw

Komunikacja Człowiek-Komputer

Falowa natura światła

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum. kl. III

Marcin Wilczewski Politechnika Gdańska, 2013/14

Grafika na stronie www

Środki Wyrazu Twórczego

TEORIA BARW (elementy) 1. Podstawowe wiadomości o barwach

Fotometria i kolorymetria

1. Rozwój grafiki użytkowej i jej rola we współczesnym świecie Pismo oraz inne środki wyrazu wchodzące w skład pojęcia,,sztuka graficzna

Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania obrazów

BARWA. Barwa postrzegana opisanie cech charakteryzujących wrażenie, jakie powstaje w umyśle;

LEKCJA 3 Jak powstają kolory diody LED RGB

Kolory ścian: żółty najmodniejszym kolorem wiosny

1 LEKCJA. Definicja grafiki. Główne działy grafiki komputerowej. Programy graficzne: Grafika rastrowa. Grafika wektorowa. Grafika trójwymiarowa

Podręcznik produktowy CBL Lens

3. ZJAWISKO BARWY W SZKŁACH. Rodzaje POSTRZEGANIA

Laboratorium Grafiki Komputerowej Przekształcenia na modelach barw

JAKOŚĆ ŚWIATŁA. Piotr Szymczyk. Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej, AGH

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

Dlaczego niebo jest niebieskie?

Przestrzenie barw. 1. Model RGB

GRAFIKA. Rodzaje grafiki i odpowiadające im edytory

Multimedia i grafika komputerowa

Ustawienia materiałów i tekstur w programie KD Max. MTPARTNER S.C.

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

Materiały dla studentów pierwszego semestru studiów podyplomowych Grafika komputerowa i techniki multimedialne rok akademicki 2011/2012 semestr zimowy

Janusz Jaglarz Politechnika Krakowska

Wymagania edukacyjne PLASTYKA kl. 4. Wymagania. Uczeń:

Dostosowuje wygląd kolorów na wydruku. Uwagi:

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Klasa IV Wymagania edukacyjne

Wyznaczanie charakterystyki widmowej kolorów z wykorzystaniem zapisu liczb o dowolnej precyzji

Przewodnik po soczewkach

Białość oznaczana jednostką CIE, oznacza wzrokowy odbiór białego papieru, do którego produkcji wykorzystano (lub nie) wybielacze optyczne (czyli

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

PLASTYKA KLASA 4 ZASADY I KRYTERIA OCENIANIA

Jak poprawnie przygotować plik pod DRUK UV

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

GRAFIKA RASTROWA. WYKŁAD 1 Wprowadzenie do grafiki rastrowej. Jacek Wiślicki Katedra Informatyki Stosowanej

Transkrypt:

GRAFIKA RASTROWA WYKŁAD 3 Podstawy optyki i barwy Jacek Wiślicki Katedra Informatyki Stosowanej

Światło widzialne Przez światło widzialne rozumie się zakres falelektromagnetycnych od długościach od ok. 380 nm do ok. 740 nm (podaje się tutaj różne podobne zakresy, normy nigdy nie będzie, bo nie można sztywno określić granic fizjologicznych ludzkiego wzroku). W rzeczywistości dobrze widzialne barwy to jeszcze węższy zakres (400 nm 700 nm). 2

Barwa Barwę definiuje się jako wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu człowieka (i zwierząt), gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła, a mówiąc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. 3

Barwa Główny wpływ na to wrażenie ma skład widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość energii świetlnej, jednak niebagatelny udział w odbiorze danej barwy ma również obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy osobnicze, jak zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się zmysłem wzroku. 4

Barwa W szerszym znaczeniu barwa jest całościowym pojęciem dotyczącym odbioru opisywanych wrażeń. 5

Barwa W węższym jest jakościowym określeniem odbieranego światła zwanym walorem barwy (czyli porównaniem do najbliższej wrażeniowo barwy prostej), a wtórują temu pojęcia jasności barwy (czyli udziałowi ilości światła pochodzącego z danej barwy w stosunku do ogółu bieżących warunków oświetleniowych), oraz nasycenia barwy (czyli udziałowi achromatyczności w danej barwie). 6

Barwa Achromatyczność jest to bezbarwność w rozumieniu braku dominanty jakiejkolwiek barwy, a więc coś, co może być białe, szare lub czarne. Światło achromatyczne to śwatło białe (aczkolwiek wewnętrznie składa się ono od dwu do nieskończoności barw składowych), natomiast substancje materialne o barwach achromatycznych to substancje o barwie od białej poprzez wszystkie pośrednie stopnie szarości aż do czarnej. 7

Barwa W przypadku urządzeń optycznych achromatyczność oznacza brak rozszczepienia światła na barwy widmowe. 8

Barwa Nauką badającą wywoływanie wrażeń barwnych oraz sposób ich odbioru jest teoria koloru. Jest ona połączeniem wybranych zagadnień z zakresu fizyki, biologii oraz psychologii. 9

Barwa Konkretne barwy określa się za pomocą przymiotników i rzeczowników biorących często źródło w słowie określającym popularny obiekt o danej barwie. 10

Barwa Barwy można podzielić na: proste, czyste i złożone, achromatyczne, monochromatyczne i chromatyczne, podstawowe (pierwszorzędowe), wtórne (wynikowe) (drugo-, trzecio-, czwartorzędowe, itd.). Ponadto szczególnymi barwami są barwa biała i barwa czarna. 11

Koło barw Koło barw jest graficzny model poglądowy służący do objaśniania zasad mieszania się i powstawania barw. 12

Koło barw Ma postać koła, w którym wokół jego środka zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara wrysowano widmo ciągłe światła białego w ten sposób, że barwa fioletowa (najkrótsze promieniowanie widzialne) płynnie przechodzi w barwę czerwoną (najdłuższe promieniowanie widzialne) a więc widmo zostaje połączone w zamknięty cykl zmian barw. 13

Koło barw 14

Koło barw Barwy wypadające po przeciwnych stronach środka koła nazywamy barwami uzupełniającymi się lub przeciwstawnymi. Takie barwy nałożone na siebie w syntezie addytywnej dają barwę białą, a w syntezie substraktywnej - barwę czarną, natomiast zmieszane dają neutralną szarość. 15

Synteza addytywna Synteza addytywna to zjawisko mieszania barw poprzez sumowanie wiązek światła widzialnego różnych długości. Synteza addytywna dwóch barw przeciwstawnych z koła barw daje światło o barwie białej (teoretycznie, pod warunkiem precyzyjnej przeciwstawności barw i równego natężenia obu strumieni). 16

Synteza addytywna Synteza addytywna zachodzi np. podczas projekcji na biały ekran światła ze źródeł o różnych barwach: w miejscu oświetlonym jednocześnie różnymi barwami światła oko ludzkie widzi odbity strumień światła będący sumą wszystkich padających w to miejsce barw (w widzianym przez nas strumieniu odbitym występują na raz wszystkie długości fal odpowiadające poszczególnym strumieniom światła padającego). 17

Synteza addytywna 18

Synteza addytywna W oparciu o syntezę addywną mieszania barw pracują monitory oraz inne wyświetlacze kolorowe, emitując wiązki świateł Red (czerwony), Green (zielony), Blue (niebieski) (RGB). Czarny ekran to wynik braku emisji śwatła, a biały to wynik złożenia świateł R + G + B z maksymalną jasnością. 19

Synteza substraktywna Synteza substraktywna jest to zjawisko mieszania barw poprzez odejmowanie promieniowań widzialnych różnych długości (najczęściej poprzez pochłanianie niektórych długości fal przez powierzchnię, od ktorej odbija się światło białe, lub szeregowo ustawionych filtrów światła przechodzącego przez nie). 20

Synteza substraktywna Synteza substraktywna zachodzi np. przy mieszaniu farb o różnych barwach: w miejscu pokrytym (pomalowanym, zadrukowanym, zabarwionym) farbą powstałą ze zmieszania farb o różnych barwach oko ludzkie widzi odbity strumień światła będący tą częścią światła białego, która zostanie po pochłonięciu wszystkich składowych barwnych przez poszczególne farby wchodzące w skład mieszanki. 21

Synteza substraktywna 22

Synteza substraktywna Metodę tę wykorzystuje się m.in. w druku: druk dokonuje się na podłożu o określonej barwie, dla uproszczenia niech to będzie biały papier. Farba drukarska, pokrywając papier tworzy filtr, a niepochłonięte długości fal świetlnych docierają do oka wywołując wrażenia określonej barwy. 23

Ton barwny Ton barwny jest to termin tożsamy z barwą. Ponieważ jednak o samej barwie można mówić w wielu kontekstach, a w tym o użyciu jednej barwy podstawowej w wielu odmianach pochodnych, to pojęcie tonu barwnego zawęża pojęcie barwy do dokładnie określonej barwy wynikowej, czyli barwy o określonej składowej głównej (inaczej mówiąc: jakości, walorze, odcieniu), nasyceniu (inaczej mówiąc: natężęniu) oraz jasności. 24

Ton barwny Określenie zostało utworzone przez analogię do tonu muzycznego. Stosowane jest w technikach artystycznych (malarstwo, grafika) oraz użytkowych (powłoki malarskie i lakiernicze), natomiast w DTP i poligrafii nie jest stosowane. 25

Barwy proste Barwy proste (monochromatyczne, widmowe) to barwy otrzymane z rozszczepienia światła białego. Barwa prosta to wrażenie wzrokowe wywołane falą elektromagnetyczną o konkretnej długości z przedziału fal widzialnych. 26

Barwy proste Tylko z barw prostych składa się tęcza, załamanie światła w krysztale, odbicie w płytce kompaktowej, a nawet w dostatecznie cienkiej plamie oleju samochodowego na kałuży. 27

Barwy proste Barwami prostymi (trzema konkretnymi wybranymi barwami prostymi) świeci kolorowy kineskop, jeśli przyjrzymy mu się z bliska (jednak u różnych producentów bywają to odmienne barwy). W naturze barwy proste są rzadkością. 28

Barwy proste Barwy proste to stopniowo zmieniające się barwy od fioletu poprzez indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy, czerwony aż do purpury (zakłada się, że skrajna purpura jest takim samym kolorem jak skrajny fiolet). 29

Barwy proste Ponieważ jednak pojęcie samego koloru jest pojęciem nienaukowym (wynika jedynie z psychicznych, indywidualnych wrażeń każdego człowieka), to konkretne barwy proste określa się wyłącznie podając ich długość. 30

Barwy proste Barwy proste są nierozszczepialne i stanowią w postaci mieszanin wszystkie pozostałe kolory widziane przez człowieka. Te pozostałe barwy to barwy złożone. 31

Barwy złożone Barwy złożone to barwy składające się z mieszaniny barw prostych w dowolnych proporcjach, czyli z mieszaniny fal elektromagnetycznych o różnych długościach z zakresu promieniowania widzialnego. 32

Barwy złożone Jest to, w odróżnieniu od barw prostych, pozostała, przeważająca większość istniejących kolorów. Wiele różnych kombinacji barw prostych może dać wrażenie tej samej barwy w naturze, czyli wiele różnych barw złożonych ma ten sam wygląd. Różnice mogą pojawić się dopiero po zmianie oświetlenia. 33

Barwy dopełniające Barwy dopełniające to pary barw, które połączone z sobą w równych proporcjach dają (w zależności od metody łączenia) - czerń, biel, lub szarość. Barwy dopełniające to pary barw dopełniające się do achromatyczności. Najczęściej są przedstawiane jako barwy leżące naprzeciwko siebie w kole barw. 34

Barwy dopełniające W addytywnej metodzie łączenia barw barwy dopełniające dają biel (nakładanie świateł, zastosowanie w monitorach i telewizorach kolorowych), w substraktywnej metodzie łączenia barw barwy dopełniające dają czerń (nakładanie kolorowych transparentnych filtrów) lub szarość o jasności równoważnej barwom dopełniającym (mieszanie barw). 35

Barwy czyste Barwy czyste to barwy złożone nie posiadające domieszki szarości. 36

Barwy czyste W grafice komputerowej zarówno w addytywnej metodzie mieszania barw RGB jak i w substraktywnej metodzie mieszana barw CMY barwy czyste to barwy składające się tylko z 2 kolorów podstawowych (w dowolnych proporcjach). Oczywiście termin barwy czyste dotyczy znacznie szerszego zakresu zagadnień niż tylko grafika komputerowa i był stosowany dużo wcześniej niż komputery. 37

Paleta barw Paleta barw to uporządkowany zestaw kolorów, ograniczony w pewien sposób w stosunku do całej gamy widzialnych barw. 38

Paleta barw Paleta barw w malarstwie oznacza wybór kolorów, jakie artysta zastosował w swoim dziele. Jest to cecha stylistyczna, która współtworzy charakter dzieła lub nawet całej twórczości malarskiej danego artysty. 39

Paleta barw Paleta może być np. ograniczona do bliskich sobie kolorów, przez co uzyskuje się efekt monochromatyczności, lub zbudowana z odległych od siebie barw ale posiadających podobne cechy, na przykład niski stopień nasycenia wówczas można mówić o palecie pastelowej. 40

Paleta barw W informatyce paleta barw wiąże się z matematycznymi możliwościami opisania informacji o kolorze w oprogramowaniu komputerowym, a co za tym idzie w zastosowanych implementacjach w układach scalonych i przetwornikach analogowo-cyfrowych i cyfrowoanalogowych, zarówno w samych komputerach, jak i urządzeniach wejściawyjścia pracujących z obrazem (np. monitor, drukarka czy skaner). 41

Paleta barw Ponieważ technika cyfrowa opiera się na skwantowaniu przetwarzanej informacji, to nie jest możliwe uzyskanie barw pośrednich pomiędzy kolorami opisanymi dwiema kolejnymi "sąsiednimi" wartościami liczbowymi. 42

Paleta barw Liczba barw możliwych do uzyskania na danym urządzeniu cyfrowym to rozmiar palety barw. W początkowym okresie rozwoju komputerów było to zaledwie 2, 4, 8, 16 lub 256 kolorów. 43

Paleta barw Później stopniowo zwiększano możliwości sprzętu, aż do wartości ok. 16,7 milionów kolorów określanej jako full color (dokładnie jest to liczba 224 czyli 16 777 216). Liczba ta jest całkowicie wystarczająca ze względu na ograniczone możliwości percepcji oka ludzkiego, stąd całkowicie zaspokaja potrzeby urządzeń końcowych (np. wyświetlających lub drukujących) 44

Paleta barw Jednak dla przetwarzania danych może być niewystarczająca i wtedy stosuje się jeszcze wyższe wartości, np. w skanerach czy oprogramowaniu do przetwarzania grafiki wtedy jednak nie mówi się już o palecie barw tylko o trybie pracy z kolorem podając odpowiednie wartości liczbowe w postaci potęgi dwójki. 45

Paleta barw Paleta barw w informatyce nie zawsze jednak oznacza to samo i nie należy mylić liczby kolorów możliwych do uzyskania z liczbą kolorów występujących, np. niektóre formaty plików graficznych umożliwiają obsługę pełnej 24-bitowej palety barw ale z możliwością jednoczesnego przechowywania w danym pliku znacznie mniejszej palety kolorów (np. GIF, PCX, PNG). 46