Curso de Gerenciamento de Cores - PUC-Rio

Report
Gerenciamento de Cores
O que é cor?
Lorenzo Ridolfi
Objetivos do tópico
• Explicar as relações entre luz e cor
• Mostrar como o olho humano vê as cores
• Dar subsídios técnicos para entender porque e como
o sistema L*a*b é usado para descrever cores
Agenda
O que é cor?
Luz
O olho humano e a cor
Sistema de cores
Agenda
O que é cor?
Luz
O olho humano e a cor
Sistemas de cores
Cor
• Podemos distinguir 10
milhões de cores
• É tanta cor que nem sempre
nos lembramos das cores
• A cor varia com a luz
• A cor pode variar com o
indivíduo
Alter Klang (Antique Harmonies), Paul Klee, 1925
O que é cor?
• A cor depende de 3 fatores:
– Luz
– Objeto visualizado
– Olho humano
Cor é luz!
• O olho “vê” através de foto-receptores: células
especiais localizadas na retina do olho que captam
luz e, por meio de neurônios, transmitem a
informação para o cérebro
• Ou seja, para o olho, tudo é luz
Luz
Agenda
O que é cor?
Luz
O olho humano e a cor
Sistemas de cores
Questões de luz
• A luz tem tanta influência na percepção da cor
quanto as características do objeto sendo visualizado
• As luzes que encontramos no nosso dia-a-dia são
muito distintas e, consequentemente, geram
diferenças na percepção de cor
Composição da luz
• Experiência de Isaac Newton em 1666 mostrou que
a luz “branca”, na verdade, é composta pela soma
de todas as cores
400 nm
700 nm
Curvas espectrais
• Uma fonte de luz emite energia em várias
frequências distintas
• A cor normalmente é composta por um mix de um
grande número de frequências
400 nm
700 nm
Tipos de luz
• As curvas espectrais variam muito de acordo com o
tipo de luz:
–
–
–
–
–
–
Fluorescente / descarga de gazes
Incandencente
Raios catódicos
Solar
Led
Laser
Temperatura de cor
•
•
Tem origem nas fontes
de luz resultantes do
aquecimento de um
corpo
Exemplos:
– Velas
– Lâmpadas
incandescentes
•
É usada como
referência mesmo para
fontes de luz que não
são resultantes de
aquecimento:
– Monitores
– Câmeras digitais
Luz do dia
• A luz do dia é formada pela luz do sol que sofre
grande influência da atmosfera terrestre
– A luz do sol medida em conjunto com a luz incidente do
céu tem uma temperatura de cor correlata entre 5000k a
7000k
– Se medirmos o céu com o sol obstruído, a temperatura é
acima de 7000k
– Se medirmos a luz do sol isoladamente, podem surgir
temperaturas de cor abaixo de 5000k
• Existem curvas padronizadas que refletem
condições típicas da luz solar de 5000k, 5500k,
6500k e 7500k, conhecidas como D50, D55, D65 e
D75
Luz do dia
• A luz D50 foi adotada
como padrão para a
indústria gráfica e
pelo ICC
– É a luz mais usada
no gerenciamento
de cores
– Um dos motivos da
escolha é sua maior
uniformidade no
espectro
• A luz D65 é a mais
usada quando o
objetivo é simular a
luz do dia
D50 não é 5000K
Curvas espectrais de objetos
70
0
69
0
68
0
67
0
66
0
65
0
64
0
63
0
62
0
61
0
60
0
59
0
58
0
57
0
56
0
55
0
54
0
53
0
52
0
51
0
50
0
49
0
48
0
47
0
46
0
45
0
44
0
43
0
42
0
41
0
40
0
• Um objeto reflete ou transmite luz em várias
frequências distintas, analogamente a uma fonte de
luz
A cor do objeto também depende da luz
X
=
A cor do objeto também depende da luz
• Além da curva espectral da reflexão/transmissão de
luz do objeto, a cor final do objeto depende da luz
que ilumina o objeto
• A cor do objeto, na verdade, resulta da combinação
das curvas espectrais da luz com a de
reflexão/transmissão do objeto
Fluorescência
• Muitos papéis e tecidos contém “alvejantes óticos” para que
tenham um tom de cor aparentemente mais branco
– É mais barato simplesmente acrescentar o alvejante ótico do que
apurar o processo de produção do papel ou tecido
• Estes alvejantes óticos contem elementos fluorescentes que
dificultam a medição de cores
• A fluorescência consiste na absorção da luz em uma frequência
e a sua reflexão em uma frequência diferente
• Os alvejantes óticos tem uma durabilidade relativamente curta e
afetam a permanencia da impressão
• A fluorescência é facilmente detectada expondo o material
fluorescente a luz negra
Exemplo de fluorescência
• Duas amostras do mesmo papel:
72
0
70
0
68
0
66
0
64
0
62
0
60
0
58
0
56
0
54
0
52
0
50
0
48
0
46
0
44
0
42
0
40
0
38
0
– Fabricado com alvejante ótico
– Fabricado sem alvejante ótico
Medição das cores da luz
Ótica
DIspersor
Sensor
Espectroradiometro
Espectrofotômetro
Medição das cores de luz
• Um espectrofotômetro/radiômetro mede várias frequências de
luz em intervalos regulares
• Normalmente medem cerca de 40 medidas em intervalos de
10nm
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
350
400
450
500
550
600
650
700
750
Espectrofotômetro
• Espectrofotômetro Eye-One IO
– Projetado para medição de cores em papéis ou tecidos
– Usado para calibração/caracterização de impressoras
– Também atua como espectroradiômetro
Agenda
O que é cor?
Luz
O olho humano e a cor
Sistemas de cores
O Olho humano
• A pupila é o diafragma do
olho
• A retina é o “sensor” que
capta a luz que entra no olho
humano
• A retina é formada por dois
tipos de células
fotosensíveis:
– Cones
– Bastonetes
• A visão de precisão é feita na
fóvea, uma pequena área da
retina
Fóvea
• É uma pequena região
do olho humano
responsável pela visão
de precisão
• Possui ângulo de visão
de até 15 graus
• Contém cerca de 50.000
cones e não tem
bastonetes
• Mais de 50% da visão
reside na fóvea
Fóvea e a resolução da imagem
• Um cone na fóvea cobre um ângulo de visão de 0.0084º
• Assumindo que a distância entre o olho e uma fotografia é
proporcional ao tamanho da diagonal da foto
• Temos a tabela com as resoluções necessárias para alguns
tamanhos de foto:
Largura (cm)
Altura (cm)
Resolução (DPI)
15
10
480
21
15
336
20
30
240
30
45
160
A percepção das cores é um fenômeno
complexo
A percepção das cores é um fenômeno
complexo
A percepção das cores é um fenômeno
complexo
O Nosso olho é tricromático
•
A retina possui 2 tipos de
células fotoreceptoras
– Cones
– Bastonetes
•
Os cones são responsáveis
pela visão colorida
– São 3 tipos de cones
•
Os bastonetes são
responsáveis pela visão
noturna e periférica
– São monocromáticos
– São 100 vezes mais sensíveis
a luz do que os cones
Cones e Bastonetes
• Cones
– Um cone está ligado a
vários neurônios
– São 3 tipos de cones que
possibilitam a visão
cromática
– Estão mais concentrados na
fóvea
• Bastonetes
– São responsáveis pela
visão noturna e auxiliam na
visão periférica
– Não tem sensibilidade a cor
– Vários bastonetes são
ligados a um único neurônio
– Por isso a visão noturna
tem menos “resolução”
Três tipos de visão
• O olho trabalha em três
modos de visão:
– Escotópico
– Mesópico
– Fotópico
• Exemplos de níveis de
luz:
Tipo de Luz
Lua cheia
Lux
Cone
Bastonete
0.2
Luz de rua a noite
5
Vela
10
Escritório
500
Dia claro
100.000
0,1
Escotópico
10
Mesópico
Fotópico
Experiência de Maxwell
• Durante os séculos 17 e 18 a idéia da natureza “tripla” da cor
começou a ser discutida
• Em 1861 Maxwell produziu a primeira fotografia tricromática
– Três negativos preto e branco foram expostos através de filtros
vermelho, verde de azul
– Foram feitos “positivos” destes negativos que foram projetados
segundo os mesmos filtros da exposição
– Esta experiência é a base de todos os processos modernos de cor
Descobrindo valores tricromáticos
• Visando entender o
mapeamento de curvas
espectrais em cores
tricromáticas, o
seguinte experimento
foi realizado em 1928
(David Wright) e 1931
(John Guild)
Valores tricromáticos equivalentes
• As luzes escolhidas foram:
– 380
– 550
– 700
• Todas as frequências foram substituídas por apenas 3
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
68
0
67
0
66
0
65
0
64
0
63
0
62
0
61
0
60
0
59
0
58
0
57
0
56
0
55
0
54
0
53
0
52
0
51
0
50
0
49
0
48
0
47
0
46
0
45
0
44
0
43
0
42
0
41
0
40
0
39
0
38
0
0
Obtendo valores tricromáticos
• A partir de vários testes com diversas pessoas, chegou-se as
seguintes medidas de sensibilidade dos cones:
Obtendo valores tricromáticos
• Os valores tricromáticos de uma cor são obtidos através do
espectro da luz, espectro do objeto e do mapeamento da
sensibilidade dos cones dos nossos olhos
• Toda a informação espectral, cerca de 40 medidas de
intensidade de cor, pode ser reduzida a apenas três valores,
sem perda de informação visual
• Entretanto, a presença de valores negativos significa que
algumas cores não podem ser representadas por tricromacia.
X
X
=
Cores
(R,G,B)
Cores visíveis e tricromacia
Cores visíveis e tricromacia
•
A “ferradura” engloba todas
as cores visíveis
•
Um sistema tricromático só
consegue atingir as cores no
interior triângulo formado
pelas suas cores primárias
•
As coordenadas na
“ferradura” estão dispostas
no sistema xy, uma derivação
do XYZ que não leva em
conta a luminância
Metamerismo
• Dois objetos distintos sob luzes distintas podem
resultar nos mesmos valores tricromáticos
– A fonte de luz também pode ser a mesma
• Essa propriedade é a base de toda a tecnologia
de impressão e visualização de imagens atual
Exemplo de Metamerismo
• Dois objetos distintos sob a mesma luz apresentam o mesmo
valor RGB
• Nestas condições de iluminação, os dois objetos aparentarão
ter a mesma cor
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
Mesmas
=
Cores
(R,G,B)
700
400
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
Limitações do registro tricromático
• Nem todas as cores podem ser registradas por
tricromacia
• Valores tricromáticos indicam a cor de um objeto sob
uma luz específica.
• Alterando-se a luz que ilumina o objeto,
provavelmente irá alterar os valores tricromáticos
• Para registrar o comportamento de cor de um objeto
sob qualquer luz, toda a informação espectral é
necessária
Fotografia multiespectral
• A fotografia
multiespectral não
tem as limitações da
fotografia tricromática
• É usada para
fotografar obras de
arte
• Captura a curva
espectral das tintas
• Não se limita ao
registro de uma única
fonte de iluminação
Mona lisa
• A Mona lisa foi fotografada por um sistema multiespectral
chamado Jumboscan
• Foram 13 fotografias que totalizaram 6 Gigabytes
• Permitiu realizar simulações das cores originais do quadro
Agenda
O que é cor?
Luz
O olho humano e a cor
Sistemas de cores
Histórico de sistemas de cores
• Desde 1931 a CIE (Commission internationale de
l'éclairage) vem trabalhado na padronização na
definição matemática da percepção humana da cor
• O trabalho da CIE resultou em quatro espaços de
cores baseados em tricromacia:
– CIE RGB
– CIE XYY
– CIE L*a*b
– CIE LCH
Espaço CIE RGB
•
•
•
•
Resultante direto das
experiências tricromáticas
de 1928 e 1931
Preciso e baseado em
medidas representativas
da visão humana
Apresentava curvas com
valores negativos, que
dificultava a construção de
dispositivos reais
baseados no padrão
Adicionamente, algumas
cores teriam que ser
representadas por valores
tricromáticos negativos
Espaço XYZ
0
0
4
7
0
2
7
0
0
7
0
8
6
0
6
6
0
4
6
0
2
6
0
0
6
0
8
5
0
6
5
0
4
5
0
2
5
0
0
5
0
8
4
0
6
4
0
4
4
0
2
4
0
0
4
8
3
6
0
x_2
y_2
z_2
3
• Foi criado com o objetivo
de eliminar as
deficiências do CIE RGB
• Obtido aplicando-se
transformações
matemáticas sobre o CIE
RGB
• Requer cálculos simples
para a obtenção de
valores tricromáticos
• Não apresenta valores
negativos
• Em uso até hoje
Características do XYZ
• A coordenada Y é
proporcional a luminosidade
da cor
• Isolando-se o Y, é possível
construir gráficos 2D que
representam espaços de cor
• As coordenadas X e Z não se
relacionam a nenhuma
propriedade significativa da
cor
Gráficos 2D no XYZ
• Servem para dar uma
noção inicial das cores
de um dispositivo ou
de uma imagem
• Indicam a presença de
um problema e não a
ausência de
problemas
• A disposição das
cores não é uniforme
Limitações do XYZ
• A distribuição de
cores não é
uniforme
• As suas
coordenadas X e Z
não se relacionam
a nenhuma
propriedade
relevante da cor
Propriedades da cor
• Uma cor possui três
propriedades distintas:
– Luminosidade
– Saturação
– Matiz
• Um espaço de cores
tricromático onde
essas três
propriedades fossem
representadas de
forma independente e
uniformemente seria
ideal
Espaços de cores uniformes
• Características desejáveis em um espaço de cores
uniforme:
– Cada propriedade ser descrita por uma variável
independente (luminância, saturação e matiz)
– Os valores das propriedades das cores serem
proporcionais a percepção humana
• Poder ser usado para medir diferenças entre cores
– Englobar todas as cores visíveis pelo homem
Espaço de cores CIE Lab
•
Primeiro sistema de cores
uniforme
•
Sistema de cores desenvolvido
e padronizado em 1976
•
Baseado em 3 variáveis:
– L
– a
– b
•
Construído a partir do XYZ
•
Segue as propriedades das
cores:
– Luminosidade: L
– Saturação e matiz: a e b
Sistema de cores LCH
• Sistema de cores
semelhante ao Lab
• Única alteração é a
troca das variáveis a e b
por C (chroma) e H
(hue), indicando
saturatação e matiz,
respectivamente
• Há uma relação direta e
simples entre Lab e LCH
• As propriedades de uma
cor são melhor
representadas no LCH
Valores do Lab e LCH
•
•
•
•
Os valores de L para cores
refletidas são relativas a uma
superficie 100% refletida ideal
Os valores de L para cores de
origem emissiva são valores
percentuais em relação a
potência da luz, não absolutos
Em cores neutras a = b= 0
Embora não hajam limites
teóricos sobre os valores de a e
b, os valores máximos de a, b e
C absolutos em uma imagem
RGB muito saturada são:
Variável
Mínimo
Máximo
L
0
100
a
-∞
b
-∞
C
0
∞
∞
∞
H
0
360
L
a
b
C
H
88
-189
151
239
141
100
-5
172
172
92
Não linearidade do olho
88%
0,5%
100%
0%
Não linearidade do olho
R = 88% L = 95
R = 0,5% L = 5
R = 100% L = 100
R = 0% L = 0
Não linearidade do olho
100
90
80
70
60
L
• O olho consegue
enxergar em
situações de muito
contraste
• Para não perdermos
nitidez em nos tons
escuros, temos uma
maior sensibilidade
na parte inferior da
curva do L
50
40
30
20
10
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Reflectância
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Exemplo: Graycard de 18%
• Um “grey card” com 18%
de resolução tem valores
Lab de:
1
47.3, -0.9, 1.6
0,8
0,6
0,4
0,2
720
730
700
710
680
690
660
670
640
650
620
630
600
610
580
590
560
570
540
550
520
530
500
510
480
490
460
470
440
450
420
430
400
410
380
0
390
• Ou seja, tem L de
aproximadamente 50, que
é o valor de um tom médio
Problemas na uniformidade no Lab
• Falta de uniformidade na Matiz
– Foco nos tons azuis que tendem a púrpura
Problemas na uniformidade no Lab
• Falta de uniformidade na Matiz
• Falta de uniformidade na Saturação
Lab e o XYZ no gerenciamento de cores
• O Lab e o XYZ são usados no gerenciamento de cores suprindo
cores de referência:
– Cores primárias de imagens RGB
– Cores de dispositivos
• Usualmente o Lab e o XYZ são usados com base na iluminação
D50 (em alguns casos D65)
• Embora teoricamente o gerenciamento de cores realize
manipulações no Lab, a questão da não uniformidade já é
endereçada pelos softwares atuais, que usam tecnologias
proprietárias para lidar com os problemas do Lab
• Hoje, com a evolução do gerenciamento de cores, os
problemas de não uniformidade do Lab devem ser vistos com
atenção na manipulação de imagens diretamente em Lab
Medindo a diferença de cores
• O sistema Lab e a sua maior uniformidade das cores também
permitiu apurar a medição de diferenças entre cores, visando:
– Medir a precisão das cores no processo de captura, tratamento e
impressão de imagens
– Avaliar aderência a padrões
– Registrar a consistência de dispositivos
• Em 1976, junto com a padronização do Lab, também foi criada
a primeira fórmula para diferença de cores
– Delta E
– Proporcional a distância euclidiana entre duas cores
• Unidades do Delta-E
– Diferenças até 1 Delta-E entre duas cores não adjacentes mal é
percebida por uma pessoa com visão normal
– Diferenças entre 3 e 4 Delta-E não adjacentes são aceitáveis para
a maioria das pessoas com visão normal
– Diferenças entre 3 a 6 Delta-E são consideradas aceitáveis na
reprodução de cores comercial
Exemplo de Delta E
3 Delta-E
6 Delta-E
9 Delta-E
Evolução do Delta E
• Visando endereçar as questões de não uniformidade
do Lab, a fórmula do Delta E passou por várias
evoluções:
– Delta-E CMC 1984
– Delta-E 1994
– Delta-E 2000
• Hoje, a versão atual (Delta-E 2000) possui
compensações para:
–
–
–
–
–
Luminosidade
Chroma
Hue
Rotação
Cores neutras
Evolução das fórmulas de diferença de cor
Curso de Gerenciamento de Cores
Cores no Computador
Lorenzo Ridolfi
Objetivos do Tópico
• A partir dos conhecimentos de medição de cores da
aula anterior, apresentar as principais características
de uma imagem RGB ou CMYK
• De forma análoga, mostrar como é feita a descrição
das cores presentes em dispositivos de captura ou
impressão RGB ou CMYK
Objetivos do Gerenciamento de cores
• Relembrando a primeira aula …
• O gerenciamento de cores atua de duas formas
distintas:
– Descrevendo as cores dos pixels de uma imagem ou
dispositivo
– Alterando valores dos pixels para manter as cores
consistentes entre dispositivos distintos
Tricromacia
• Uma cor representada por 3 valores (RGB, por
exemplo) é uma simplificação da percepção das
cores pelo olho humano
• Uma cor baseada em 3 valores representa um objeto
visto em uma iluminação específica
X
X
=
Cores
(R,G,B)
Agenda
Cores de imagens RGB
Cores de imagens CMYK
Cores de dispositivos
Agenda
Cores de imagens RGB
Cores de imagens CMYK
Cores de dispositivos
Origens das imagens RGB
• As imagens RGB tiveram
origem com a TV em
cores
• No mundo da informática,
o grande “boom” foi com
o início do Desktop
Publishing na plataforma
Apple Macintosh
• De qualquer forma, foi o
monitor e a TV os
grandes motivadores das
imagens RGB
• Antes disso, todo o
processamento de
imagens era CMYK
Sistema de cores aditivas
• O sistema de cores
aditivas segue o
princípio de projecão de
cores
• As cores aditivas partem
da ausência de cor
(preto)
• A adição de cada
primária vai contribuindo
para a formação das
cores
• O branco é a soma de
todas as cores
Imagem RGB
• O que define a cor de uma imagem:
– Cor do branco (white point)
– Cores primárias
– Curva de mapeamento dos tons (gama)
• De posse dessas variáveis, é possível definir
precisamente a cor de qualquer pixel da imagem
Primárias do RGB
• São as cores básicas usadas na formação de todas
as cores da imagem
• Os valores (R, G, B) de um pixel são, na verdade,
percentuais das primárias
– Em imagens de 8 bits, o valor varia de 0 a 255
– Em imagens de 16 bits, o valor varia de 0 a 65535
=
+
+
Primárias do RGB
• Para caracterizar
precisamente as cores
das primárias, é
necessário especificar
os seus valores em Lab,
XYZ ou xy.
• Dependendo das
coordenadas das
primárias, o leque de
cores de uma imagem
pode ser maior ou
menor
Gama
• O termo gama teve origem
nos monitores CRT, que por
coincidência tem curvas não
lineares, inversas ao do olho
humano
• O gama de 2.2 é o mais
próximo da percepção
humana
• Com o gama conseguimos
alterar a distribuição de
valores intermediários das
primárias
Gama
•
A curva do monitor compensa a não linearidade do olho humano
– A intensidade da luz produzida pelo sinal de vídeo é mais fraca nos
meio-tons
– A sensibilidade do olho é mais forte nos meio-tons
– Juntando as duas curvas, temos que a intensidade do sinal de vídeo é
proporcional à visão humana
100
90
80
Intensidade
70
L
60
=
50
40
30
20
10
Vídeo
0
Intensidade
Gama
• Se medirmos um monitor
CRT típico, o gama será
perto de 2.5
• O gama de 2.2 é o mais
próximo da percepção
humana
• O gama 2.2 é o mais próximo
da curva ideal que distribui os
valores de R, G e B mais
uniformemente em relação
ao L
Cor do branco
• A cor do branco
determina a luz que
ilumina as cores da
imagem
• Embora seja possível,
em teoria, o uso de
qualquer tipo de luz, o
mais comum é o uso do
D50 e do D65
• A europa tende a seguir
o D65 e os EUA o D50
Número de bits e de tons
• Um byte possui 8 bits
– 28 ou 256 valores distintos
• Uma imagem RGB são 3 imagens de 8 bits
– 224 ou 16 milhões de cores distintas
• Há um consenso que o homem, em média, consegue
distinguir 10 milhões de cores
• Neste contexto, 8 bits/cor parece bem suficiente…
• Há necessidade em usarmos mais bits/cor ?
Sensores digitais são lineares
•
Os sensores medem a luz
emitida
•
Mas a visão não é…
•
Metade dos valores (e dos
bits) é usada apenas para os
tons claros
•
Para os tons escuros, menos
de 3% dos bits são
empregados
•
Por isso é importante termos
sensores com 12 bits (2048
tons) ou mais
•
Na conversão do RAW para
RGB, os bits são distribuídos
mais uniformemente mas se
não foram capturados, não há
milagre
As primárias do RGB também influenciam
• Uma imagem RGB com
primárias mais distantes
necessitam de um maior
número de bits para
evitar a posterização em
transições
Bits/cor é um assunto polêmico
• Alguns autores defendem a tese que 8 bits/cor é
mais do que suficiente
– Com o gama apropriado, o mapeamento entre L e RGB é
muito próximo
– Não há justificativa para o uso de espaço de cores grande
• Os que defendem 16 bits/pixel argumentam:
– Uma máquina SLR consegue capturar cores com saturação
suficiente para justificar um espaço de cores grande
– Qualquer edição mais complexa já tem perda de informação
• Ex: conversão para Lab e retorno para RGB
– Em espaços de cores muito grandes, o uso de 8 bits/pixel
pode resultar em posterização
– Você captura todo o detalhe que um sensor digital produz
Padronização do RGB
• Há varias iniciativas para
padronizar o espaço de cores
do RGB:
–
–
–
–
sRGB
AdobeRGB98
ECI RGB
Prophoto RGB
• É importante avaliarmos o
espaço de cores RGB no
contexto completo do
gerenciamento de cores
• Um padrão define:
– As cores das primárias
– A cor do branco
– Gama
Agenda
Cores de imagens RGB
Cores de imagens CMYK
Cores de dispositivos
Histórico do CMYK
• O CMYK teve origem nas gráficas, onde CMYK eram as cores
das tintas usadas na impressão
–
–
–
–
Cyan
Magenta
Yellow
K (Preto)
• O processo de impressão CMYK também é conhecido como “4
cores”
• As máquinas de impressão mais avançadas também permitem
a adição de cores adicionais em processos mais elaborados ou
com cores especiais
–
–
–
–
Hexachrome (CMYK + Laranja e Verde)
CMYKclml
CMYKRG
Cores especiais (Pantone)
Processamento em CMYK
• Antes do gerenciamento de cores, todo o
processamento e retoque de imagens era feito em
CMYK
• No escaneamento, bem no início do processo, a
imagem era convertida para CMYK
• No começo (muitas vezes ainda hoje), as gráficas
operavam sem aderência a padrões e a correção de
imagens em CMYK tinha o objetivo de:
– Corrigir erros na separação de cores
– Corrigir erros da impressora offset
– Satisfazer o lado artístico do cliente
Cores subtrativas
• O CMYK atua de forma
inversa ao RGB
• O processo parte da cor
branca (a cor do papel)
• A adição das cores
primárias vai fornecendo
novas cores
• O preto é a soma de
todas as cores (tintas e
pigmentos)
K = Preto
• Em teoria, com as cores C, M e Y é possível
obtermos um bom conjunto de cores (já formam a
tricromacia)
• Entretanto, a cor preta tambem é necessária pois:
– É difícil obter uma cor preta de qualidade apenas com as
cores C, M e Y
– A obtenção de cores escuras só com C, M e Y implicam no
uso de muita tinta, o que ultrapassa o limite de absorção de
tinta de muitos papéis
– Para impressão de textos
– O uso da tinta preta substitui grandes quantidades das
demais tintas, o que representa uma economia de custo
significativa
Técnicas de incorporar o K
• Na conversão de RGB para CMYK, há duas opções de geração
do K:
– CGR (Composite Gray Replacement)
• Remove o componente cinza das cores C,M,Y e substitui por K
• Maior estabilidade a variações das cores C, M e Y
– UCR (Under Color Removal)
• Elimina o C, M e Y só das cores mais escuras
• Maior saturação de cores
• Cores escuras menos ricas
• É importante observar também as outras restrições do processo
CMYK
– TAC (Total Area Coverage)
– Maximum black
Dot gain: o gamma do CMYK
•
•
•
A tinta de cada ponto da
impressão tende a se espalhar
naturalmente,
Isso aumenta o tamanho do
ponto, tornando a imagem
mais escura
O fato interessante que esse
“problema” da impressão, é
muito semelhante a curva de
gama de 2.2 de um monitor
– Há variações de acordo com o
tipo de papel e tinta
•
O que faz com que os tons da
impressão sejam mais
próximos da percepção de
cores humana
Escala Pantone
•
A escala Pantone, desenvolvida
em 1963, é uma escala de cores
proprietária bastante usada na
indústria gráfica
– Na verdade são várias escalas
para diferentes condições de
impressão
•
•
•
A idéia original das escalas
Pantone era oferecer receitas para
mistura de tintas para produzir a
cor desejada
A cor Pantone, segundo a receita
original, seria uma cor especial
(spot color) no processo gráfico
Atualmente há softwares que
convertem entre as cores Pantone
e valores CMYK e Lab
Padronizações do CMYK
• Visando padronizar as condições de
impressão e obtenção de resultados
mais consistentes e previsíveis,
alguns padrões para as cores CMYK
foram definidos (ISO, SWOP, SNAP e
GRACoL)
• As padronizações procuram definir:
–
–
–
–
Valores Lab para as tintas C, M, Y e K
Dot gain
Balanço de cinzas
Papéis
Desvantagens do CMYK
• As imagens CMYK são 33% maiores do que as RGB
• Os tons neutros não são intuitivos
– No RGB, um tom neutro tem valores R=G=B
– No CMYK, o cyan sempre tem um valor maior, por exemplo C =
7%, M = 5% e Y = 5%
• O ajuste de tons no CMYK é mais difícil
• Conversões de cores entre CMYK e CMYK são complicadas
• As edições em CMYK tem que lidar diretamente com as
limitações físicas da impressão
– Máximo de tinta que o papel aceita
– Valor máximo da tinta preta
• Em um ambiente com gerenciamento de cores, a melhor opção
é trabalhar sempre com RGB e só converter para CMYK no
momento da impressão, o mais tarde possível
A sua impressora é RGB!
• Embora o mecanismo de impressão da grande maioria das
impressoras seja CMYK, os sistemas operacionais (Windows,
Mac OS, Linux) as vêem como dispositivos RGB
• Os drivers de impressão são os responsáveis pela conversão
de RGB para CMYK e raramente oferecem controle explícito
sobre essa conversão
– O controle é implícito através do tipo de papel, qualidade de
impressão, etc
• O Photoshop usa o sistema operacional para se comunicar com
as impressoras. Portanto, vê as impressoras como dispositivos
RGB
• Para usar a sua impressora como um dispositivo CMYK é
necessário um software chamado RIP (Raster Image
Processor)
• Há RIPs especiais para fotografia que oferecem maior
qualidade de impressão, mas alguns destes RIPs também só
oferecem interface RGB para a impressora
Agenda
Cores de imagens RGB
Cores de imagens CMYK
Cores de dispositivos
Cores sintéticas
•
•
•
As cores de uma imagem digital
podem ser chamadas de cores
sintéticas ou abstratas, se a
relação entre os valores dos
pixels e os colorimétricos (Lab,
XYZ, etc) é regido por uma
equação matemática
O fato das cores serem regidas
por equação matemática, faz
com que haja uma grande
uniformidade e continuidade nas
cores
Essa continuidade e
uniformidade permitem que
hajam manipulações previsíveis
e eficazes em softwares de
edição de imagem, como o
Photoshop
Exemplo de cores sintéticas
• Em uma imagem RGB sintética, podemos definir:
– Cores primárias
– Cor do branco
– Gama
• Com isso, sabemos que:
Cor RGB
Cor XYZ
R
G
B
X
Y
Z
255
0
0
43.61
22.25
1.40
0
255
0
38.51
71.69
9.71
0
0
255
14.31
6.06
71.42
255
255
255
96.42
100
82.52
0
0
0
0
0
0
Exemplos de cores sintéticas
• Resolvendo essa calculeira:
R’ = (R/255)2.2
G’ = (G/255)2.2
B’ = (B/255)2.2
X = 43.51*R’ + 38.51*G’ + 14.31*B’
Y = 22.35*R’ + 71.69*G’ + 6.06*B’
Z = 1.39 * R’ + 9.71*G’ + 71.41*B’
• Ou seja, há uma correlação direta entre as cores
RGB e XYZ !
Cores reais dos dispositivos
• Pouquíssimos
dispositivos tem um
comportamento próximo
as cores sintéticas
• Exemplo: Cores neutras
de uma impressora jato
de tinta:
Mapeando as cores de um dispositivo
• As cores de qualquer dispositivo real dificilmente podem ser
mapeadas por meio de equações matemáticas simples
• O único modo de mapear as cores de um dispositivo com
precisão é:
– Tirar diversas amostras de como o dispositivo registra ou mostra a
cor
– Deduzir todas as demais cores a partir dessa amostragem
Amostragens comuns
•
•
O número de amostras necessárias para registrar o comportamento
das cores de um dispositivo varia de acordo com a uniformidade com
que ele captura/reproduz cores
Da mesma forma com que usar menos amostras resulta num registro
ruim de um dispositivos, o uso de amostras em excesso pode
comprometer as transições e a suavidade das cores
Tipo de dispositivo
Amostras
Câmeras digitais
24 a 140
Scanners
260 a 500
Impressoras
280 a 3000
Monitores
50 a 150
Gamut de cores
• O gamut representa a gama de cores que podem ser
geradas por um dispositivo
• Só faz sentido falarmos em gamut de dispositivos de
saída
– Os dispositivos de entrada naturalmente comprimem as
cores mais saturadas
• Há diferenças enormes entre gamuts de dispositivos
de captura, monitores e impressoras
– Gamut de Captura > Gamut do Monitor > Gamut da Impressão
Cores sintéticas X cores reais
• As cores sintéticas ou abstratas representam um
comportamento ideal das cores de uma imagem
• Embora as cores sintéticas sejam irreais, são
perfeitas para edição e manipulação de imagens pois
a sua relação com a nossa percepção é muito
precisa
• Um dispositivo real raramente consegue ter uma
geração/captação de cores próxima a um modelo
sintético de cores
• Normalmente as cores dos dispositivos são obtidas
por amostragem e interpolação

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