SISTEMA DE COR BASEADO EM PRINCÍPIOS DE PERCEPÇÃO

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – UNINOVE

CÁSSIO SILVA SOUSA

JOEL FERNANDES CASTRO

SISTEMA DE COR BASEADO EM PRINCÍPIOS DE PERCEPÇÃO

SÃO PAULO

2015

CÁSSIO SILVA SOUSA

JOEL FERNANDES CASTRO

SISTEMA DE COR BASEADO EM PRINCÍPIOS DE PERCEPÇÃO

Projeto de Pesquisa apresentado ao Curso de Bacharelado em ciência da computação da Universidade Nove de Julho como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em ciência da computação.

Linha de Pesquisa: Computação Gráfica

Orientador: Prof. Dr. Wonder Alexandre Luz Alves

SÃO PAULO

2015

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SUMÁRIO

1 RESUMO ..................................................................................................................4

2 INTRODUÇÂO .........................................................................................................4

3 REVISÂO DA LITERATURA ...................................................................................5

   3.1 SISTEMA RGB....................................................................................................5

   3.2 SISTEMA HSV ...................................................................................................6

   3.3 SISTEMA CIE L*a*b* e CIE L*u*v*......................................................................7

4 OBJETIVO ...............................................................................................................9

5 METODOLOGIA ....................................................................................................10

5 CRONOGRAMA ....................................................................................................11

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................12

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1 RESUMO

A propriedade perceptual dos objetos é importante para a codificação de imagem, computação gráfica, bem como o processamento de vídeo e em muitas tarefas de visão computacional. Estudos mostram que imagens coloridas carregam muitas informações sobre os objetos em cena que são cruciais para os trabalhos em computação gráfica, principalmente para a segmentação de imagens, no entanto alguns aspectos como a variação da luminosidade do ambiente pode ser um problema. Na segmentação, a redução de dependência em mudanças nas intensidades luminosas do espaço é uma meta desejável. Assim pretendemos estudar a aplicação de métodos de segmentação em imagens coloridas sobre um espaço de cor mais uniforme e baseado nos princípios da percepção humana de cor. Neste trabalho nos concentramos em quatro exemplos comuns que são frequentemente utilizados em tarefas de processamento de imagens: RGB, HSV, CIE L*a*b* e CIE L*u*v*. RGB não é um espaço de cor baseado em percepção humana, mas utilizaremos para comparação com os outros modelos.

2 INTRODUÇÃO

Existem muitas teorias e conceitos diferentes sobre como a luz atua na maneira de enxergar as cores. (OKEN, 1998). Isaac Newton foi o primeiro a associar que a luz do Sol tinha relação com a existência das cores quando decompôs a luz solar nas cores do arco-íris através de um prisma. Surgia ali o primeiro esboço do que posteriormente viria a ser chamada de Teoria das Cores.

Muito antes da invenção dos primeiros monitores coloridos; cientistas, artistas e técnicos já se preocupavam com a maneira de representar cores uniformemente. Por diversos motivos, como a qualidade e natureza dos pigmentos usados na impressão e o tipo do papel que servia de suporte à tinta, materiais que deveriam ser exatamente iguais acabavam tendo aparências completamente diferentes. Com o passar do tempo, foram desenvolvidos diversos sistemas de cor para aumentar a fidelidade das cores em diversas aplicações.

3 REVISÃO DA LITERATURA

Um sistema de cor nada mais é do que um modelo matemático usado para descrever cada cor a partir de fórmulas. Um sistema de cor pode ser aditivo (cores produzidas através da luz) ou subtrativo (cores produzidas por pigmentos). No sistema aditivo trabalhamos misturando as cores primárias para obter todas as outras cores e a soma de todas as cores primárias resulta o branco. Entende-se que se na mistura de todas as cores primárias se obtém a cor branca, o preto é obtido com a ausência de todas as cores, ou seja, ausência de luz. Já no sistema subtrativo, criado para cor pigmento, o processo é um pouco diferente, a cor é resultado da reflexão da luz irradiada sobre o pigmento. Cada pigmento contém uma disposição em filtrar uma determinada faixa do espectro de luz. Visto que a luz em sua totalidade é carregada de todas as cores misturadas, ao atingir a superfície de determinado objeto, parte do espectro será filtrado refletindo somente as faixas de cor que misturadas resultam na cor do objeto. Assim podemos concluir que se misturarmos todos os pigmentos, este tem capacidade de absorver todas as faixas do espectro resultando na cor preta, porém para a cor branca é necessário um pigmento que consiga refletir todo o espectro de luz.

É certo que existem muitos sistemas de cor, porém estudaremos os mais importantes atualmente.

3.1 SISTEMA RGB

O RGB é um sistema de cor aditivo amplamente utilizado para a reprodução de cores em aparelhos eletrônicos como monitores, retroprojetores, câmeras digitais e scanners. É baseado na teoria de visão tricromática de Young Helmholtz e no triângulo de cores de Hardwell. O nome do modelo é a abreviação RGB que vêm das três cores primárias: vermelho, verde e azul (Red, Green e Blue em inglês). Ele consiste em um modelo de cores tridimensional com as cores primárias associadas aos eixos ortogonais. Desta forma se pode facilmente representar vetorialmente o espectro, como está ilustrado na Fig. 1. No entanto, este modelo apresenta dois problemas principais. Primeiro ele não representa bem a maneira como os humanos percebem a cor. Segundo suas componentes de cor e intensidade estão muito correlacionadas, sendo difícil separar estas informações.