Отримання зображень з допомогою комп’ютерної графіки

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Бердичівський політехнічний коледж

Контрольна робота

з предмета “Комп’ютерна графіка”

(варіант №5)

Виконав: студент групи ПЗС-504

Журавська О.О.

Перевірив

викладач: Козік В.Ю.

м. Бердичів - 2007 р.

Зміст

1. Колірна модель CMY та CMYK

2. Туман, тінь, відбиття в бібліотеці Opengl

3. Засобами бібліотеки Opengl забезпечити зміну кольору створеного трикутника при подвійному натисненні лівої кнопки миші

4. Для попереднього практичного завдання вашого варіанту забезпечити операцію масштабування використовуючи клавіші “+” та “-“

Список використаної літератури

1. Колірна модель CMY та CMYK

Використовується для опису кольору при отриманні зображень на пристроях, що реалізують принцип поглинання кольорів. У першу чергу, вона використовується в пристроях, що друкують на папері [16]. Назва даної моделі складається з назв основних субтрактивних кольорів: блакитного (Cyan), пурпурного (Magenta) та жовтого (Yellow) (рис. 1.27).

Для того, щоб розібратися з поглинанням кольорів, розглянемо рис. 1.28.

Нанесення жовтої фарби на білий папір означає, що поглинається відбитий синій колір. Блакитна фарба поглинає червоний колір. Пурпурна фарба — зелений. Комбінування фарб дозволяє отримати кольори, що залишилися — зелений, червоний, синій та чорний. Чорний відповідає поглинанню всіх кольорів при відбитті (рис. 1.29).

На практиці добитися чорного змішуванням важко через неідеальність фарб, тому у принтерах використовують ще й фарбу чорного кольору (blаск). Тоді модель називається CMYK.

Необхідно також відзначити, що не усякі фарби забезпечують вказане вище віднімання кольорів CMY. Докладніше про це в [10].

У таблиці 1.2 для порівняння надамо опис деяких кольорів у моделях RGB та CMY.

Співвідношення для перекодування кольору з моделі CMY в RGB:

І зворотне — з моделі RGB в CMY:

Тут вважається, що компоненти кодуються числами в діапазоні від 0 до 1. Для іншого діапазону чисел можна записати відповідні співвідношення.

Для вирішення проблеми від'ємних коефіцієнтів, що існувала для моделі RGB, в 1931 році Міжнародною Комісією по Освітленню (МКО) була прийнята колориметрична система XYZ (рис. 1.30). У системі МКО XYZ в якості основних кольорів були прийняті також три кольори, однак вони є умовними, нереальними [1, 14].

Розглянуті вище моделі так або інакше використовують змішування деяких основних кольорів. Тепер розглянемо колірну модель, яку можна віднести до іншого, альтернативного типу.

У моделі HSV колір описується наступними параметрами — колірний тон Н (hue), насиченість S (saturation), яскравість або світлота V {value) [28]. Значення Н вимірюється у градусах від 0 до 360, оскільки тут кольори розташовуються вздовж кола в такому порядку:

червоний, жовтогарячий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий (відоме прислів'я російською мовою — "каждый охотник желает знать, где сидят фазаны" — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Значення S та V знаходяться в діапазоні (0 ... 1).

Наведемо приклади кодування кольорів для моделі HSV (рис. 1.31). При S = 0 (тобто на осі V) — сірі тони. Значення V= 0 відповідає чорному. Білий колір кодується як S = 0, V=1. Кольори, які розташовані вздовж кола один проти одного, тобто які відрізняються по Я на 180 градусів, є доповняльними [28]. Завдання кольорів за допомогою параметрів HSV досить часто використовується у графічних системах, причому зазвичай демонструється розгортка конуса.

Існують інші колірні моделі, побудовані аналогічно HSV, наприклад, модель HLS (Hue, Lighting, Saturation) також використовує колірний конус.

У [48] є відомості про колірну модель СІЕ L*a*b*, яка була прийнята МКО.

Усе перераховані вище колірні моделі описують колір трьома параметрами. Вони описують колір у досить широкому діапазоні. Тепер розглянемо колірну модель, у якій колір задається одним числом, але вже для обмеженого діапазону кольорів (відтінків).

На практиці часто використовуються чорно-білі (сірі) напівтонові зображення. Сірі кольори в моделі RGB описуються однаковими значеннями компонентів, тобто ri = gi = bi. Таким чином, для сірих зображень немає потреби використовувати трійки чисел — достатньо і одного числа. Це дозволяє спростити колірну модель. Кожна градація визначається яскравістю Y. Значення Y— 0 відповідає чорному, максимальне значення Y відповідає білому.

В якості прикладу розглянемо перетворення кольорових зображень, представлених у моделі RGB, у чорно-білі напівтонові зображення у градаціях сірого (подібно до того, як показуються кольорові фільми на екрані чорно-білого телевізора). Для цього можна скористатися співвідношенням

де коефіцієнти при R, G та В враховують різну чутливість зору до відповідних кольорів, а крім того, їхня сума дорівнює одиниці. Зазвичай, обернене перетворення R = Y, G = Y, В = Y не дасть ніяких інших кольорів, окрім градацій сірого.

Ще один приклад використання різних колірних моделей. При запису кольорових фотографій в графічний файл формату JPEG виконується перетворення опису кольорів з моделі RGB в модель (Y, СЬ, Сr). Це використовується для подальшого ущільнення обсягів інформації растрового зображення. При читанні файлів JPEG виконується обернене перетворення в RGB. Різноманітність моделей обумовлена різними областями їх використання. Кожна із колірних моделей була розроблена для ефективного виконання окремих операцій: вводу зображень, візуалізації на екрані, друку на папері, обробці зображень, зберігання в файлах, колориметричних розрахунків та вимірів. Перетворення однієї моделі в іншу може призвести до викривлення.