Modelo YUV e as suas aplicações

O modelo YUV tem em conta a característica que nenhum dos modelos RGB, CMYK e HSV, ou seja, uma propriedade da visão humana que é mais sensível às mudanças de intensidade da luz do que da cor.

Este modelo foi criado a par do desenvolvimento da transmissão de sinais de cor de televisão, baseado na luminância permite transmitir componentes de cor em menos tempo do que seria necessário se fosse utilizado o modelo RGB. Ao mesmo tempo o modelo YUV permite transmitir imagens a preto e branco como de cor de forma independente, o modelo YUV guarda a informação de luminância separada da informação de crominância ou cor.

Aplicações do modelo YUV

Assim, graças a este modelo é possível representar uma imagem a preto e branco utilizando apenas a luminância e reduzindo bastante a informação que seria necessário no outro modelo.

O Modelo YUV é adequando às televisões a cores porque permite enviar a informação da cor separada da informação de luminância, é adequado para sinais de vídeo e permite também uma boa compressão dos dados, porque alguma informação de crominância pode ser retirada sem implicar grandes perdas na qualidade da imagem.

Modelo HSV e as suas aplicações

          O modelo HSV é definido pelas usa grandezas tonalidade, saturação e valor, o qual 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.

           A Saturação indica o maior ou menor intensidade da tonalidade, isto é, se a cor é pura ou esbatida. Uma cor saturada ou pura não contém a cor preta nem a branca. Desta forma a saturação é utilizada para descrever quão viva ou pura +e a cor e em termos técnicos descreva a quantidade de cinzas numa cor.

O Valor traduz a luminosidade ou o brilho de uma cor, isto é, se uma cor é mais clara ou mais escura, indicando a quantidade de luz que a mesma contém. O termo luminosidade está relacionado com a luz reflectida, enquanto que o termo brilho está relacionado com a luz emitida.

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

Aplicações do modelo HSV 

          Este modelo baseia-se na percepção humana da cor do ponto de vista dos artistas plásticos, estes para obterem as várias cores das suas pinturas combinam a tonalidade com elementos de brilho e saturação, é mais fácil manusear as cores em função de tons e sombras do que apenas combinações de vermelho, verde e azul.



Modelo CMYK e as suas aplicações

   O modelo CMYK é constituído a partir do modelo CMY em que foi acrescentado a cor preta. O Modelo CMY é um modelo subtractivo, descrevendo 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.

   Este modelo baseia-se na forma como a Natureza cria as suas cores quando reflecte parte do espectro de luz e absorve outros.

   É considerado um modelo subtractivo, porque as cores são criadas para redução de outras á 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.

Aplicações do modelo CMYK

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

   Este modelo utiliza-se em impressoras, fotocopiadoras, pintura e fotografia, onde os pigmentos de cor das superfícies dos objectos absorvem certas cores e reflectem outras.



Características do modelo RGB

Resolução e tamanho

   Uma imagem digital é uma representação discreta, isto é, constituída por píxeis (pixel – Picture element). O píxel, normalmente um quadrado, é a unidade elementar de brilho e cor que constitui uma imagem digital.

   Assim, a definição de resolução de uma imagem é entendida como a quantidade de informação que a imagem contém por unidade de comprimento, isto é, o número de píxeis por polegada, ppi (pixels per inch). A resolução da imagem pode também ser definida de forma imprópria, pelo seu tamanho (pelo número de píxeis por linha e por coluna).

    A resolução de uma imagem digital determina não só o nível de detalhe como os requisitos de armazenamento da mesma. 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. Cada pixel é codificado de acordo com a cor e o brilho que representa, isto é, ocupa em memória um número de bits que varia de acordo com o número de cores, tons de cinza e brilho definido para uma determinada imagem.

Profundidade de cor

   A profundidade de cor indica o número de bits usados para representar a cor de um pixel numa imagem. Este valor é também conhecido por profundidade do píxel e é definido por bits por pixel (bpp).

Profundidade de cor (nº de bits)	Nº de cores produzidas	Qualidade de cor	Padrão gráfico
1	21= 2	Preto e branco	Monocromática
2	22= 4	Cores de 2 bits	CGA (Color Graphics Adapter)
4	24= 16	Cores de 4 bits	EGA (Enhanced Graphics Adapter)
8	28= 256	Cores de 8 bits	VGA (Video Graphics Adapter)
16	216= 65 536	Cores de 16 bits (High color)	XGA (Extended Graphics Array)
24	224= 16 777 216	Cores de 24 bits (True color)	SVGA = SuperVGA
32	232 = 4 294 967 296	Cores de 32 bits	SVGA = SuperVGA

   A profundidade de cor das imagens varia com o número de cores presentes na imagem. No modelo RGB, com a profundidade de 24 bits existe a possibilidade de escolher 16,7 milhões de combinações de cor. Embora o olho humano não possa identificar estes 16,7 milhões de cores, este número de combinações permite variações ténues que dão a impressão de imagens com aspectos muito reais.

   A indexação de cor consiste em representar as cores dos píxeis por meio de índices de uma tabela (Lookup Table) e que, em alguns formatos de imagem, é armazenada juntamente com a mesma num único ficheiro. As cores desta tabela são conhecidas como cores indexadas, porque estão referenciadas pelos números de índice que são usados pelo computador para identificar cada cor.

   Enquanto uma imagem RGB é definida separadamente por valores de vermelho, verde e azul para cada pixel numa imagem, uma imagem de cor indexada cria uma tabela que define um número de cores predefinidas e cada pixel é definido por um índice de cor dessa tabela.

   A imagem seguinte mostra a caixa de diálogo Material Properties do Paint Shop Pro com uma tabela (paleta) de 16 cores (4 bits de profundidade de cor). O vermelho é a cor seleccionada e o seu índice é o 9.

As cores indexadas reduzem o tamanho dos ficheiros de imagens. No entanto, se a imagem for uma fotografia, esta pode originar um ficheiro de cores indexadas de tamanho grande.

As cores indexadas estão limitadas a 256 cores, podendo ser qualquer conjunto de 256 cores de 16,7 milhões de 24 bits de cor. Se tivermos um gráfico a preto e branco e se este for guardado com um formato de cor indexada, a tabela contém apenas as cores preta e branca necessárias para a imagem e não precisa de conter 256 cores ou menos. Assim, o ficheiro torna-se mais pequeno, não necessitando de guardar informação a mais.

Paleta de cores

Uma paleta de cores é a designação utilizada para qualquer subconjunto de cores do total suportado pelo sistema gráfico do computador. Uma paleta de cores pode também ser chamada de mapa de cor, mapa de índice, tabela de cor, tabela indexada ou tabela de procura de cores (Lookup Table -LUT). Cada cor dentro da paleta é identificada por um número (índice). Esta utilização de paletas permite diminuir o tamanho dos ficheiros de imagens, porque apenas são armazenadas em memória as cores utilizadas.

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 num anel de cor. No modelo RGB, estas cores complementares são também chamadas cores secundárias ou cores primárias de impressão.

Cores primárias do modelo RGB e as suas cores complementares

Modelo RGB e as suas aplicações

   O modelo RGB é um modelo aditivo, descrevendo as cores como uma combinação das três cores primárias: vermelha (Red), verde (Green) e azul (Blue).

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 é representada por um conjunto de valores numéricos. Por exemplo, cada uma das cores do modelo RGB 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.

	Correspondência entre valores
Decimal	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1
Inteiro	0	51	102	153	204	255
Percentagem	0	20	40	60	80	100
Hexadecimal	00	33	66	99	CC	FF

   Como o modelo RGB é aditivo, a cor branca corresponde à representação simultânea das três cores primárias (1,1,1), enquanto que a cor preta corresponde à ausência das mesmas (0,0,0).

   A escala de cinzentos é criada quando se adicionam quantidades iguais de cada cor primária, permanecendo na linha que junta os vértices preto e branco.

Representação de um cubo com as cores do modelo RGB.

O quadro seguinte exemplifica várias cores do modelo RGB representadas por valores decimais e inteiros.

Cor	Valor decimal	Valor inteiro
Preto	(0,0,0)	(0,0,0)
Vermelho (R)	(1,0,0)	(255,0,0)
Verde (G)	(0,1,0)	(0,255,0)
Azul (B)	(0,0,1)	(0,0,255)
Branco (R+G+B)	(1,1,1) = (1,0,0) + (0,1,0) + (0,0,1)	(255,255,255)
Amarelo	(1,1,0)	(255,255,0)
Ciano	(0,1,1)	(0,255,255)
Magenta	(1,0,1)	(255,0,255)
90% Preto	(0.1,0.1,0.1)	(25,25,25)
Azul-celeste	(0,0.8,1)	(0,204,255)

Aplicações do modelo RGB

As aplicações do modelo RGB estão associadas à emissão de luz por equipamentos como monitores de computador e ecrãs de televisão. Como por exemplo, as cores emitidas pelo monitor de um computador baseiam-se no facto de o olho e o cérebro humano interpretarem os comprimentos de onda de luz das cores vermelha, verde e azul. Por isso, estas são emitidas pelo monitor, que combinadas podem criar milhões de cores.

O monitor CRT é essencialmente um tubo de raios catódicos (CRT - CatodicRayTube) que aloja um canhão de electrões e que é fechado na frente por um vidro, o ecrã, revestido internamente por três camadas de fósforo. Para gerar uma cor, os monitores coloridos precisam de três sinais separados que vão sensibilizar os respectivos pontos de fósforos das três cores primárias.