Cor e Luz

A cor é a forma como o cérebro interpreta a reemissão da luz, captada pelo olho, proveniente de um objecto.

A luz é emitida sob a forma de ondas electromagnéticas por uma fonte luminosa, por exemplo o sol, e ao incidir num objecto é reflectida pelo mesmo e captada pelo olho. Existem vários tipos de ondas electromagnéticas, que variam consoante o comprimento de onda (varia de 0.001nm a 1000000000000nm) e ao seu conjunto chama-se o espectro da radiação electromagnética. Porém só uma pequena deste espectro é visível pelo olho humano, a radiação visível, cujo comprimento de onda varia entre 400nm a 700nm.

Do que depende a cor de um objecto?

A cor de um objecto está dependente:

·        das características da fonte de luz que o ilumina,

·        da reflexão da luz produzida pela superfície do objecto

·        dos sensores presentes no olho humano que captam a luz ou das características da objectiva da câmara fotográfica, por exemplo.

A interpretação das cores é feita pelo cérebro humano, depois da mensagem sensorial ser enviada pelo olho. Desta forma, os olhos são os sensores de toda a visão e indispensáveis para a mesma.

Visão escotópica e a visão fotópica.

A visão fotópica é o termo científico que se dá à visualização do olho humano em ambientes com intensas luminosidades. Neste ambiente os sensores que interpretam a luz visível são chamados cones, e existem por volta de cinco milhões em cada olho.

Existem três tipos de cones: os que interpretam a cor vermelho (64% do número total), os que interpretam o verde (32%) e os que interpretam a cor azul (2%).

A escotópica é a visão produzida pelo olho em ambientes com baixa intensidade luminosa. O olho humano atinge a maior sensibilidade de visão escotópica possível após permanecer cerca de 45 minutos na penumbra.

No olho humano os cones não funcionam em condições de fraca luminosidade, o que leva a que a visão escotópica seja produzida por sensores chamados bastonetes, sensíveis a alterações de luminosidade mas não aos comprimentos de onda da luz visível, o que impossibilita a percepção da cor.

O que é a crominância e a luminância?

A crominância e a luminância são elementos relacionados com as diferentes formas de representar as cores e que ajustam um sinal de vídeo. Enquanto que a crominância se refere ao valor das cores, a luminância descreve a quantidade de luz que passa é emitida por determinada área e que incide num local.

O que é um modelo de cor?

Os modelos de cor são sistemas utilizados para organizar e definir cores consoante um conjunto de propriedades básicas reproduzíveis. Por outro lado, quando se utiliza um sistema de coordenadas para determinar os componentes do modelador de cor está-se a criar o seu espaço. Aqui cada ponto representa uma cor diferente.

Modelo aditivo e subtractivo

Os modelos de cor fornecem métodos que permitem especificar uma determinada cor. Quando se utiliza um sistema de coordenadas cria-se o seu espaço de cor. Neste espaço cada ponto representa uma cor diferente.

Num modelo aditivo a ausência de luz ou de cor corresponde à cor preta. A mistura dos comprimentos de onda ou das cores vermelha, verde e azul indicam a presença da luz ou da cor branca.

Exemplos: Luz emitida e projectada num ecrã e Mistura de cores emitidas por fontes de luz

Num modelo subtractivo, a mistura de cores cria uma cor mais escura, porque são absorvidos mais comprimentos de onda, subtraindo-os à luz. A ausência de cor corresponde ao branco e significa que nenhum comprimento de onda é absorvido, mas sim todos reflectidos.

Este modelo explica a mistura de pinturas e tintas para criarem cores que absorvem alguns comprimentos de onda da luz e reflectem outros. Assim, a cor de um objecto corresponde à luz reflectida por ele e o que os olhos recebem.

Exemplos: Luz reflectida e Mistura de cores de pintura de impressão

Modelo RGB

O modelo RGB é aditivo e descreve as cores como uma combinação das três cores primárias: vermelha, verde e azul.

Em termos técnicos, as cores primárias de um modelo são cores que não resultam da mistura de nenhuma outra cor.

Qualquer cor no sistema digital pode ser representada por um dos seguintes valores: decimal de 0 a 1, inteiro de 0 a 255, percentagem de 0% a 100% e hexadecimal de 00 a FF.

Exemplos: cor branca (1,1,1), cor preta (0,0,0).

A escala de cinzentos é criada quando se adicionam quantidades iguais de cada cor primária.

Representação de um cubo com as cores do modelo RGB.

Aplicações

As aplicações do modelo RGB estão associadas à emissão de luz por equipamentos com monitores de computador e ecrãs de televisão.

As cores emitidas baseiam-se no facto do olho e do cérebro humano interpretarem comprimentos de onda de luz das cores vermelha, verde e azul. Sendo combinadas podem criar milhões de cores.

Para gerar uma cor, os monitores coloridos precisam de três sinais separados que vão sensibilizar os respectivos pontos de fósforos das três cores primárias.

Resolução e tamanho

Uma imagem digital é uma representação discreta, constituída por píxeis.

O píxel, normalmente um quadrado, é a unidade elementar de brilho e cor que constitui uma imagem digital.

A resolução de uma imagem é entendida como a quantidade de informação que a imagem contém por unidade de comprimento, o número de píxeis por polegada, ppi. Pode também ser definida, pelo número de píxeis por linha e por coluna.

Quanto maior a resolução de uma imagem maior será o tamanho do ficheiro de armazenamento.

O nível de detalhe de uma imagem depende da informação de cada píxel.

Profundidade da cor

A profundidade de cor indica o número de bits usados para representar a cor de um pixel numa imagem. É definido por bits por píxel(bpp).  Varia com o número de cores presentes na imagem.

Indexação de cor

A indexação de cor consiste em representar as cores dos píxeis por meio de índices de uma tabela, e que, em alguns formatos de imagem, é armazenada juntamente com a mesma num único ficheiro. As cores estão limitadas a 256, podendo ser qualquer conjunto de 256 cores de 16,7 milhões de 24 bits de cor.

Paleta de cores

Uma paleta de cores é a designação utilizada para qualquer subconjunto de cores do total suportado pelo sistema gráfico do computador.

Complementaridade de cores

Uma cor complementar de uma determinada cor primária é a cor que se encontra quando é efectuada uma rotação de 180 graus, estas cores complementares são também chamadas cores secundárias ou cores primárias de impressão.

Modelo HSV

O modelo HSV é definido pelas grandezas tonalidade, saturação e valor (que representa a luminosidade ou o brilho de uma cor).

A Tonalidade é a cor pura com saturação e luminosidade máximas, permitindo fazer a distinção das várias cores puras e exprime-se num valor angular entre 0 e 360 graus.

Tonalidade	Graus
Vermelho	0 a 360
Amarelo	60
Verde	120
Ciano	180
Azul	240
Mangenta	300

A Saturação indica a maior ou menor intensidade da tonalidade. Uma cor saturada ou pura não contém a cor preta nem a branca. A saturação é utilizada para descrever a vivacidade ou a pureza da cor. Exprime-se num valor percentual entre 0 e 100%.

O Valor traduz a luminosidade ou o brilho de uma cor,  indicando a quantidade de luz que contém. O termo luminosidade está relacionado com a luz reflectida, enquanto que o termo brilho está relacionado com a luz emitida.

Pode-se assim concluir que a tonalidade e a saturação são elementos de crominância pois fornecem a informação relativa à cor, por outro lado, a percepção da luminosidade e do brilho são elementos de luminância.

Este modelo pode ser aplicado na percepção humana da cor como por exemplo nos artistas plásticos. Desta forma, o modelo HSV é mais intuitivo de utilizar do que o modelo RGB. Do ponto de vista de um artista plástico, é mais fácil manusear as cores em função de tons e sombras do que apenas como combinações de vermelho, verde e azul.

Modelo CMYK

O Modelo CMYK é constituído a partir do modelo CMY em que foi acrescentado a cor preta. É um modelo subtractivo, que descreve as cores como uma combinação das três cores primárias ciano, magenta e amarelo. A cor preta foi adicionada ao modelo por ser mais fácil a sua obtenção quando impressa em papel do que recorrendo á mistura de cores. 

É baseado na forma como a natureza cria as suas cores quando reflecte parte do espectro de luz e absorve outros e é considerado um modelo subtractivo, uma vez que as cores são criadas para  redução de outras à luz que incide na superfície de um objecto.

As cores primárias do modelo CMYK são as cores secundárias do RBG e as cores primárias de RDB são as cores secundárias de CMY.

O modelo CMYK é utilizado na impressão em papel, usando as cores do modelo CMY e a tinta preta para realçar melhor os tons de preto.