computer graphics colors
DESCRIPTION
компютърна графика цветови моделиTRANSCRIPT
![Page 1: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/1.jpg)
Компютърна графикаКомпютърна графика
Създаване на реалистични Създаване на реалистични тримерни изображения – тримерни изображения –
цветови моделицветови модели
доц. М. Иванова
Технически университет - София
![Page 2: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/2.jpg)
Цветови модели
• В компютърната графика се използват няколко цветови модели, тъй като няма един, който да отразява всички характеристики на цвета
• Цветови модел – метод за изразяване свойствата на цветовете в определен контекст
![Page 3: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/3.jpg)
Цветови модели
• Светлината възприемана от човешкото око е под формата на електромагнитни вълни в тесен честотен спектър 400 nm-700nm:– Червен цвят = 7.5 x 1014 Hz (700nm)– Виолетов цвят = 4.3 x 1014 Hz (400nm)
![Page 4: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/4.jpg)
Цветови модели• Светлинните източници излъчват всички
честоти от видимия спектър, затова идващата светлина се възприема като бяла
• Комбинацията от отразените честоти се възприема като цвят на обекта
• Честотите не са с еднакъв интензитет• Честотата с максимален интензитет –
доминираща честота и определя цвета
![Page 5: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/5.jpg)
Цветови модели
• Други характеристики на цвета:– Яркост – свързва се с интензивността на
светлината– Наситеност – израз на чистотата на светлината,
зависи от отношението между доминиращата и останалите честоти
![Page 6: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/6.jpg)
Цветови модели
• Наситеност=ED/EW
• Ако ED=EW – наситеността е 0
• Ако EW=0 – наситеността е 100%
Източник на бяла светлина Светлина с доминираща честота
![Page 7: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/7.jpg)
Цветови модели
• Два цвята, които при комбинация, генерират бяла светлина, се наричат противоположни или допълващи се
![Page 8: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/8.jpg)
Цветови модели
• Цветовите модели използват три цвята, наречени основни, при комбинирането на които се получава цветовата палитра на модела
• Съществува международен стандарт (CIE), използващ три основни абстрактни цвята X, Y, Z, чрез които се представят останалите цветове:x=x/(x+y+z); y=y/(x+y+z); z=z/(x+y+z);
![Page 9: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/9.jpg)
• CIE (Commission Internationale d’Eclairage) стандарт
x ~ Ry ~ Gz ~ B
Цветови модели
![Page 10: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/10.jpg)
10
• Международна стандартна цветова диаграма
x + y + z = 1
x = X / ( X + Y + Z )y = Y / ( X + Y + Z )z = Z / ( X + Y + Z )
z
y
x
Цветови модели
![Page 11: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/11.jpg)
Цветови модели
• x+y+z=1 – това дава възможност всички цветове да бъдат представени в стандартна двумерна цветова диаграма
С
Точката С – стандартна апроксимирана слънчева светлина
![Page 12: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/12.jpg)
Цветови модели• Определяне на доминиращата честота и наситеността
С
С1
С2
Изчисляване на доминираща честота и наситеността:-Доминираща честота – определя се в точката С2-Наситеност = СС1/СС2
![Page 13: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/13.jpg)
Цветови модели
• Представяне на допълващите се цветове
С
С1
С2
•Допълващите се цветове лежат върху правата С1СС2•Бяла светлина=СС1/СС2
![Page 14: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/14.jpg)
Цветови модели• Определяне на доминиращата честота за “неспектрални” цветове
•Неспектрални цветове – не може да бъде определена доминираща честота•Такъв е цветът в точка С1•Тогава за доминираща честота се приема С2, наречена допълваща доминираща честота
С
С1
С2
![Page 15: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/15.jpg)
Неспектрален модел
Цветови модели
![Page 16: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/16.jpg)
Цветови модели• Определяне на цветовете, които могат да бъдат получени при
използване на два или три основни цвята
•При два основни цвята С1 и С2 – получават се цветовете лежащи върху правата С1С2•При три основни цвята С3С4С5 - получават се цветовете лежащи вътре в триъгълника С3С4С5•Не съществуват три основни цвята за получаване на всички останалиС3
С1С2
С4
С5
![Page 17: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/17.jpg)
Цветови модели• Цветовите модели се разделят на:
– Aпаратно ориентирани• RGB (red green blue)• CMY (cyan magenta yellow)
– Потребителски ориентирани• HSV (hue saturation value)• HLS (hue lightness saturation)
![Page 18: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/18.jpg)
Цветови модели
А. Спектър на електромагнитните вълни В. Спектрална декомпозиция
А. Око В. Ретина С. Възприемане на
светлината
• RGB (red green blue) модел
![Page 19: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/19.jpg)
• Три типа колбички:– L или R, чувствителни към червена светлина (610 nm) – M или G, чувствителни към зелена светлина (560 nm)– S или B, чувствителни към синя светлина (430 nm)
– Цветната слепота е резултат от липсващ тип колбички
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 20: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/20.jpg)
• Рецептори за цвят в окото
600550450 500 650400 700Wavelength λ (nm)
Rela
tive
sens
itivi
ty
0.0
1.0
Цветови модели
![Page 21: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/21.jpg)
Адитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиранеАдитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиране
(0,1,0)(0,1,0)(1,0,0)(1,0,0)
(1,1,0)(1,1,0)
greengreengreengreenredredredred
yellowyellowyellowyellow
Цветови модели
![Page 22: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/22.jpg)
(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
(0,0,1 )(0,0,1 )blueblueblueblue
Адитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиранеАдитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиране
Цветови модели
![Page 23: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/23.jpg)
(1,0,1)(1,0,1)
(0,0,1 )(0,0,1 )
(1,0,0)(1,0,0)
magentamagentamagentamagenta
blueblueblueblue
redredredredАдитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиранеАдитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиране
Цветови модели
![Page 24: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/24.jpg)
(1,0,1)(1,0,1)
(0,0,1 )(0,0,1 )
(0,1,0)(0,1,0)
(0,1,1)(0,1,1)
(1,0,0)(1,0,0)
(1,1,0)(1,1,0)
magentamagentamagentamagenta
blueblueblueblue
cyancyancyancyan
greengreengreengreenredredredred
yellowyellowyellowyellow
whitewhitewhitewhite(1,1,1)(1,1,1)
Адитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиранеАдитивни основни цветове: (r,g,b) – производните цветове се получават чрез сумиране
Цветови модели
![Page 25: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/25.jpg)
Адитивни цветове (RGB) Субтрактивни цветове (CMYK)
Цветови модели
![Page 26: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/26.jpg)
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 27: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/27.jpg)
(0,0,1 )(0,0,1 )blueblueblueblue
(1,0,1)(1,0,1)magentamagentamagentamagenta
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
(1,1,0)(1,1,0)
yellowyellowyellowyellow(1,0,0)(1,0,0)
redredredred
whitewhitewhitewhite(1,1,1)(1,1,1)
(0,0,0)(0,0,0)blackblackblackblack
graygraygraygray
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 28: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/28.jpg)
(0,0,1 )(0,0,1 )blueblueblueblue
(1,0,1)(1,0,1)magentamagentamagentamagenta
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
(1,1,0)(1,1,0)yellowyellowyellowyellow(1,0,0)(1,0,0)
redredredred
(1,1,1)(1,1,1)whitewhitewhitewhite
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 29: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/29.jpg)
Допълващи се цветове – добавяне на сиво
(0,0,1 )(0,0,1 ) (0,0,1 )(0,0,1 )blueblueblueblue
magentamagentamagentamagenta(0,1,1)(0,1,1)
cyancyancyancyan
(1,1,1)(1,1,1)whitewhitewhitewhite(1,0,1)(1,0,1)
(0,1,0)(0,1,0)(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
((1,1,01,1,0))yellowyellowyellowyellow(1,0,0)(1,0,0)redredredred
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 30: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/30.jpg)
Цветови модели• RGB (red green blue) модел
![Page 31: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/31.jpg)
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен
пурпурен жълт) модел
• Използва се за процеси, при които се описват цветовите аспекти на отразената светлина
• Процесът е субтрактивен
![Page 32: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/32.jpg)
• Превръщането от RGB в CMY се извършва, като от белия цвят се извади съответния основен цвят:
• Това е полезно, например при лазерните принтери– Ако се постави цвят cyan върху страницата, то
цветът cyan напълно ще се отразява, а червеният цвят ще се поглъща
B
G
R
Y
M
C
1
1
1
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 33: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/33.jpg)
(1,1,0)(1,1,0)(1,1,0)(1,1,0)yellowyellowyellowyellow
(1,0,1)(1,0,1)(1,0,1)(1,0,1)magentamagentamagentamagenta
(1,0,0)(1,0,0)(1,0,0)(1,0,0)redredredredblackblackblackblack
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 34: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/34.jpg)
(1,1,0)(1,1,0)yellowyellowyellowyellow
(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 35: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/35.jpg)
(1,0,1)(1,0,1)magentamagentamagentamagenta
(0,0,1 )(0,0,1 )bbllueuebbllueue
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 36: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/36.jpg)
(1,1,0)(1,1,0)yellowyellowyellowyellow
(0,1,0)(0,1,0)greengreengreengreen
(0,1,1)(0,1,1)cyancyancyancyan
(0,0,1 )(0,0,1 )blueblueblueblue
(1,0,1)(1,0,1)magentamagentamagentamagenta
(1,0,0)(1,0,0)redredredred
blackblackblackblack(0,0,0)(0,0,0)
blackblackblackblack
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 37: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/37.jpg)
Цветови модели• CMY (cyan magenta yellow – синьо-зелен пурпурен жълт) модел
![Page 38: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/38.jpg)
• Потребителски ориентиран модел (интуитивен)
• Цветовете се получават като към доминиращия цвят се добавя бяло или черно
Цветови модели• HSV (hue saturation value – цветови тон насищане яркост) модел
![Page 39: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/39.jpg)
Цветови модели• HSV (hue saturation value – цветови тон насищане яркост) модел
![Page 40: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/40.jpg)
Цветови модели• HSV (hue saturation value – цветови тон насищане яркост) модел
•Насищането се измерва по хоризонталната ос
![Page 41: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/41.jpg)
120˚
0˚
V
S
H
1.0
0.0
240˚
yellowyellowyellowyellowgreengreengreengreen
cyancyancyancyanredredredred
magentamagentamagentamagentablueblueblueblue
blackblackblackblack
Цветови модели• HSV (hue saturation value – цветови тон насищане яркост) модел
![Page 42: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/42.jpg)
– H = Hue– S = Saturation– V = Value (or brightness)
ValueSaturation
Hue
Цветови модели• HSV (hue saturation value – цветови тон насищане яркост) модел
![Page 43: Computer Graphics Colors](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051612/54c3eff44a79598e2d8b4669/html5/thumbnails/43.jpg)
Цветови модели• HLS (hue lightness saturation – цветови тон светлост насищане) модел – двоен конус
•Светлостта се изменя от 0 до 1•Чисти цветове се получават при L=0,5
1.0
S
L
0˚
0.0
H
whitewhitewhitewhite
blackblackblackblack
redredredred