RGB boje Sveuilite u Zagrebu Fakultet strojarstva i

RGB boje Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Kolegij: Vizijski sustavi Studentica: Ida Midžić JMBAG: 0035151782 Usmjerenje: Računalno inženjerstvo Računalom integrirani razvoj proizvoda 29. 05. 2008.

RGB boje Sadržaj Boje spektra Vidljivi dio spektra Opći modeli miješanja boja RGB model Geometrijska reprezentacija RGB modela CIE model CMYK Prepoznavanje boje u vizijskim sustavima Zaključak Program u Matlabu Prepoznavanje boja – HSV model boja Korisni linkovi 29. 05. 2008. Pitanja za kolokvij 2

RGB boje Boje spektra Spektar (lat. spectrum) je otkrio Isaak Newton 1676. g. razlomivši u trostranoj prizmi bijelu svjetlost Beskonačan niz prelijevajućih boja sveden je na sedam različitih boja: crvena, narančasta, žuta, zelena, cijan (svjetloplava), indigo (tamnoplava) i ljubičasta koje su čiste spektralne boje i svaka ima vlastitu valnu duljinu Elektromagnetsko zračenje je određeno valnom duljinom (frekvencijom) i intenzitetom 29. 05. 2008. Elektromagnetski spektar i valne duljine 3

RGB boje Spektar elektromagnetskog zračenja 29. 05. 2008. 4

RGB boje Vidljivi dio spektra Valna duljina vidljivog spektra je u granicama između 380 i 740 nm Uglavnom se smatra da je čiste spektralne boje nemoguće replicirati Također boje koje prepoznajemo kao bijelu, ružičastu ili smeđu ne postoje u spektralnom obliku Vidljivi spektar elektromagnetskog zračenja Klasifikacija boja koja se koristi u svakodnevnom govoru (imena boja poput crvena, žuta, zelena i plava) nema čvrstog uporišta u znanosti nego je nastala zbog kulturoloških potreba Većina boja koje su vidljive ljudskim okom mogu se reproducirati kombinacijom tri boje koje se nazivaju primarne. Modeli za prikazivanje boja (colour space) za reprodukciju određene boje koriste se u fotografiji, printanju, televiziji i drugim medijima. Modeli za prikazivanje boja su apstraktni matematički modeli kojima je određenu boju moguće prikazati kao vektor Međutim, miješanjem boja iz nekog od modela prikaza boje nije moguće proizvesti čiste spektarske boje iako je moguće dobiti veoma slične boje, primjerice pomoću CIE modela za prikazivanje boje 29. 05. 2008. 5

RGB boje Opći modeli miješanja boja Spektralne boje moguće je aproksimirati, tj. približno replicirati korištenjem tri osnovne primarne boje Postoje dva osnovna načina miješanja boja: SUPRAKTIVNO - mehaničko miješanje pigmentacija sa osnovnim bojama crvenom, plavom i žutom 29. 05. 2008. ADITIVNO - optičko miješanje svjetlosti sa osnovnim bojama crvenom, plavom i zelenom 6

RGB boje RGB model za prikazivanje boja je aditivni model, te se sve ostale boje izvode iz tri primarne boje koje su crvena, zelena i plava Govorimo o općem RGB modelu dok će svaki uređaj producirati RGB boje drukčije, ovisno o vlastitim postavkama, mogućnostima, receptorima boja (fotosenzitivnim ćelijama), te se vrijednost RGB boja u tom slučaju razlikuju od proizvođača do proizvođača, pa čak i na istim uređajima tijekom duljeg perioda Vrijednosti RGB boja relativnog su, a ne apsolutnog iznosa, a ovisno o tipu, vrsti i proizvođaču postoji ogroman broj RGB modela 29. 05. 2008. 7

RGB boje Geometrijska reprezentacija RGB modela 29. 05. 2008. 8

RGB boje Dodavanjem sivih tonova nekoj kromatskoj boji, osim što ona tamni u tonu, gubi i na čistoći, kvaliteti, intenzitetu ili zasićenosti (saturation). To se naziva degradacija boja. Kada govorimo o digitalnim prikazima boje, primjerice na ekranu računala radi se o RGB modelima za prikazivanje boje, tj. o modelima za aditivno miješanje boje. Temelje se na aditivnom miješanju tri monokromatske boje, tj. optičkom miješanju svjetlosti. RGB (Red-Green-Blue) definiran je na sljedeći način: R = r(i, j) G = g(i, j) B = b(i, j) r(i, j), g(i, j) i b(i, j) predstavljaju intenzitet piksela u crvenom, zelenom i plavom području modela za piksel u i-tom retku i j-tom stupcu. 29. 05. 2008. 9

RGB boje 29. 05. 2008. 10

RGB boje CIE model CIE 1931 model ili kromatski dijagram. Spektralne boje su na granicama omeđene površine, sa pripadajućim valnim duljinama (slika lijevo). Inačice CIE modela su i CIE RGB, te CIE XYZ (na slici dolje). 29. 05. 2008. 11

RGB boje CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black) se najčešće koristi kod printanja – cijan, magenta, žuta i crna tinta i radi se o supraktivnom modelu za prikazivanje boja. Usporedba RGB i CMYK modela 29. 05. 2008. 12

RGB boje Prepoznavanje boje u vizijskim sustavima Kamere u boji i vizijski sustavi koji koriste boju pojavljuju se tek nedavno iako boja ima veliko značenje za čovjeka i u prirodi. Tri su razloga zašto se boja u vizijskim sustavima rijetko koristi. Većina artefakata koji se proizvode u strojarstvu su jednobojni, primjerice metalne površine i polimerne tvorevine. Veći je broj takvih dobara gdje boja ne igra nikakvu ulogu. Načini reprezentacije boje i obrada su vrlo komplicirani – potrebni su vrlo točni podaci, u uskim tolerancijama, a veličine koje se mjere zahtjevaju precizno mjerenje za očitavanje vrlo malih razlika u intenzitetu. Oprema i uređaji za obradu slika u boji su kompliciraniji i skuplji nego ostali uređaji za generiranje slike. Svjetlo zahtjeva posebnu vrstu kontrole i postavke, predradnje su delikatnije i kompleksnije. Slike u boji zahtjevaju tri puta više memorije i kapaciteta procesora za obradu i za spremanje nego ista monokromatska slika iste rezolucije. 29. 05. 2008. 13

RGB boje Zaključak Vrlo precizno razlikovanje boje potrebno je u automobilskoj industriji, aktivnostima gdje je uključeno printanje, skeniranje ili plotanje, tekstilnoj industriji i industriji hrane. Za ostale primjene se prepoznavanje boja može koristiti kao način označavanja, iako je kod sustava logistike i pakiranja češća upotreba znakova (barkodovi) jer ih je lakše prepoznati nego one označene bojom. No, kod dobara koji se razlikuju jedino u boji, a treba se izvršiti brojanje ili operacije pozicioniranja, prepoznavanje preko boje je jedini način. To je slučaj za predmete kod kojih nema razlike u teksturi ili dimenzijama, a kad je mogućnost označavanja isključena. Računalni vid i sustavi raspoznavanja prisutni su u velikome broju proizvodnih sustava kao pomoć sustavu kontrole kvalitete defect detection → defect prevention) ili sustavima montaže Međutim, prepoznavanje boja kod čovjeka je proces koji se događa u njegovom mozgu, a ne u oku. Stoga nam se primjerice crveni predmeti čine crvenim zbog reakcije receptora crvene boje, a ne nužno zbog valne duljine crvene boje tj. 670 nm 29. 05. 2008. 14

RGB boje Program u Matlabu (Zadatak završnog rada) Naslov: PREPOZNAVANJE GEOMETRIJSKIH OBLIKA I BOJA U 2 D Opis zadatka: Prepoznavanje oblika i boja pomoću vizijskog sustava sve je prisutnije u različitim procesima i uređajima. Zbog toga su u programskom jezicima razvijeni mnogi alati za obradu slike. Rezultati prepoznavanja primjenjivi su u robotici, mjeriteljstvu, dijagnostici, metodama umjetne inteligencije, edukaciji itd. U radu je potrebno: - Opisati RGB i HSV sustave boja, te njihovu vezu - Opisati parametre prepoznavanja oblika i boja - Napisati program u Matlab-u s grafičkim sučeljem koji će iz odabrane slike prepoznati zadane oblike i boje 29. 05. 2008. 15

RGB boje Prepoznavanje boja – HSV model boja HSV (Hue-Saturation-Value) model za prikazivanje boja ima i neke inačice kao što su HSB (Hue-Saturation-Brightness), HSL (Hue-Saturation. Lightness/Luminance), te HSI (Hue-Saturation-Intensity) Karakteristično je za te modele da prva vrijednost predstavlja boju, tj. nijansu boje već prema klasifikaciji prema nazivu boje (npr. crvena, žuta, magenta, zelena, cijan i plava), a preostale dvije vrijednosti su zasićenost i svjetlina piksela Matlabov HSV model boja HSV model za prikazivanje boja 29. 05. 2008. Intervali nijansa boja H(i, j) 16

RGB boje rgb 2 hsv() Prepoznavanje se izvodi konverzijom u HSV model za prikazivanje boja Promatra se samo prva vrijednost vektora modela HSV, tj. hue ili nijansa boje Novi vektor vrijednosti intenziteta formira se za piksele slučajnih koordinata (i, j) i sadrži vrijednost nijanse boje Veličina vektora istovjetna je veličini matrice najmanjeg mogućeg prepoznatog područja 29. 05. 2008. 17

RGB boje Korisni linkovi http: //r 0 k. us/graphics/SIHwheel. html pretraživač boja http: //r 0 k. us/graphics/col. Space. html modeli boja - podjela na 8 -bitne, 16 -bitne, 24 -bitne. . . http: //www. cs. rit. edu/~ncs/color/a_spaces. html prikazi boja u raznim modelima boja (Java aplikacija) http: //www. easyrgb. com/index. php? X=MATH formule za izracunavanje i konverziju medu modelima http: //www. easyrgb. com/ jos neki savjeti kada se radi s bojama 29. 05. 2008. 18

RGB boje Pitanja za kolokvij 1. pitanje: Koji je raspon valnih duljina vidljivog spektra? 2. pitanje: Opiši i objasni RGB model za prikazivanje boja i navedi primarne boje kod aditivnog miješanja boja? 3. pitanje: Odabrati jedan od preostalih poznatih modela boja i objasniti ukratko (CIE, HSI, CMYK. . . ). 4. pitanje: Koriste li se sustavi za prepoznavanje boje u strojarstvu i industriji tj. vizijskim sustavima općenito? Objasniti odgovor i potkrijepiti primjerima. 5. pitanje: Zašto je nebo plavo? 29. 05. 2008. 19