Spazi di colore. I profili di colore. Sistemi Multimediali. I profili di colore. I profili di colore. I profili di colore. I profili di colore

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1 Sistemi Multimediali Spazi di colore Marco Gribaudo L'International Color Consortium (ICC) ha definito una tecnica con cui memorizzare le informazioni necessarie a correggere il colore di un'immagine acquisita o riprodotta da un dispositivo. La raccolta di queste informazioni prende il nome di Profilo di colore (ICC Color profile). Un profilo di colore, contiene tutti i dati necessari per convertire i colori acquisiti da un dispositivo in un formato standard, oppure per visualizzare correttamente i colori specificati in un formato condiviso. Il profilo di colore del dispositivo con cui l'immagine e' stata acquisita viene salvato nello stesso file della figura (in appositi metadati). Il visualizzatore dell'immagine potra' sfruttare quest'informazione per rappresentare correttamente i colori della figura. L'applicazione di un profilo e' una elaborazione dell'immagine, e come tutte le elaborazioni comporta perdita di qualita'. Il profilo puo' specificare sia algoritmi con cui convertire un colore standard in modo che' venga visualizzatto correttamente su di un dispositivo. Per questo il profilo generalmente non si applica direttamente ma si integra nel file: cosi' facendo i dati originali non vengono intaccatti dalla conversione.

2 Che algoritmi con cui convertire in un formato standard i colori acquisiti. incorporano sia informazioni relative alla gamma correction... Che la matrice di conversione delle componenti primarie. La matrice e' 4x3 per permettere di aggiungere valori costanti durante la conversione. L'ICC prevede 2 spazi di colore standard: XYZ e L*a*b*. La modalita XYZ cerca di simulare i colori come percepiti dalla visione umana. Lo spazio di colore fu costruito nel 1931 in modo sperimentale eseguendo dei testi visivi su alcuni soggetti. Il L*a*b* codifica invece i colori primari come l'intesinta' totale (L), e la differenza della tonalita' rispetto al bianco con due valori (a e b appunto). Il sistema LAB include numerosi colori non visibili dall'occhio umano, ma e' utile poiche' puo' includere tutti i colori rappresentabli / acquisibili dalla maggior parte dei dispositivi.

3 si creano attraverso particolari misure effettuate durante un processo di calibrazione. La calibrazione si effettua con appositi strumenti, specifici per questo compito, pilotati da opportuni software. I monitor vengono calibrati con appositi strumenti che si appoggiano sulla sua superficie e riescono a leggere lo spettro della luce emessa. Gli scanner vengono calibrati con apposite color chart: fogli di carta speciali, contenenti colori e tinte prefissate. Anche le fotocamere si tarano con apposite color chart: in questo caso esse sono delle lastre di plastica contenenti un insieme abbastanza vasto di tinte. Le stampanti si calibrano stampando pagine speciali, che poi vnegono rilette da opportuni strumenti. possono arrivare ad occupare anche qualche centinaio di KB. Per immagini destinate al web, questo incremento di lunghezza e' troppo oneroso.

4 E' stato definito un profilo standard specifico per le immagini web chiamato srgb. Il profilo in questo caso viene applicato prima di codificare l'immagine. La cosa comporta una leggera perdita di qualita', accettabile pero' in ambiente web. Questo profilo non viene integrato nell'immagine, (in quanto standard), ma risiede nel sistema operativo / browser. Ogni dispositivo puo' poi decidere se e come utilizzare l'informazione per migliorare la resa dell'immagine. La stampa utilizza una tecnica diversa per la resa dei colori, detta sintesi sottrattiva. A differenza della sintesi additiva (quella adoperata dal monitor) In questo caso aumentando l'intensita' del colore, esso si scurisce. La sintesi sottrattiva si basa quindi sui colori complementari: quelli dal lato opposto della ruota delle tonalita'. In questo caso la miscela di due colori primari crea il colore RGB comune ad entrambi.

5 Questo poiche' l'effetto di un colore CYM e' quello di "schermare" il bianco del foglio di carta, facendo passare solamente le componenti ad esso corrispondenti. La tricromia sfrutta come colori base l'azzurro (C - Cyan), il giallo (Y - Yellow) ed il viola (M - Magenta). Le formule per convertire tra RGB a CYM sono piuttosto semplci: La quadricromia aggiunge il nero (K - black) come quarto colore primario. Lo scopo e' quello di migliorare i colori scuri, e di risparmiare gli inchiostri colorati. C = 1 - R Y = 1 - B M = 1 - G R = 1 - C G = 1 - M B = 1 - Y La gamma del sistema CYMK cromia e' differente rispetto a quella dell'rgb: vi sono in entrambe i casi colori non visualizzabili nell'altro sistema. Nelle formule di conversione tra RGB e CYMK, il nero viene sempre impostato al livello piu' scuro, comune a tutti i colori: K = min(1-r,1-g,1-b) C = 1 - R - K Y = 1 - B - K M = 1 - G - K K = min(1-r,1-g,1-b) C = (1 - R - K)/(1 - K) Y = (1 - B - K)/(1 - K) M = (1 - G - K)/(1 - K) R = 1 - C - K G = 1 - M - K B = 1 - Y - K R = (1 - K) (1 - C) G = (1 - K) (1 - M) N = (1 - K) (1 - Y)

6 Le formule presentate sono solo una semplificazione di quelle usate realmente, dal momento che il colore finale dipende da tanti fattori, quali l'inchiostro e la carta adoperate. Le formule esatte dipendono dal modello di stampante utilizzato, e sono incorporate nei loro driver e nei loro profili di colore. Esistono anche sistemi con piu' colori primari quali l'esacromia. I due piu' conosciuti sono il CMYKOG ed il CcMmYK. Il CMYKOG, proprietario di Pantone e ora non piu' supportato, aggiunge l'arancione (O - Orange) ed il verde (G - Green). CcMmYK e' il tipo di esacromia piu' comune ed aggiunge i colori azzurro chiaro (c) e viola chiaro (m). Serve a ridurre la puntinatura nelle zone piu' chiare. Entrambe le tecnologie migliorano sensibilmente la qualita' della stampa. Le stampanti professionali a scopo artistico, possono utilizzare un numero ancora superiore di cartucce: alcuni modelli arrivano addirittura ad 11. Entrambe hanno formule proprietarie dipendenti dalla stampante, e vengono sfruttati solo attraverso i loro profili di colore. I profili ICC contengono anche modalita' con cui specificare trasformazioni da RGB in multicromia... E viceversa.

7 Entrambe le modalita' utilizzano tabelle di Lookup per effettuare la conversione. Colori per la compressione Alcuni sistemi di colore sono stati creati per comprimere meglio le immagini. Essi si basano sul fatto che l'occhio e' piu' sensibile all'intenista' luminosa che alla tonalita' del colore. Colori per la compressione L'intensita' luminosa di un colore corrisponde all'incirca all'area occupata dalle frequenze che compongono il suo spettro. Esiste una formula con cui calcolarla a partire dai valori dei 3 colori primari: Colori per la compressione Tale formula puo' essere usata per converitre correttamente un'immagine in bianco e nero. Y = 0.299R G B Y = 0.299R G B Colori per la compressione Il sistemi piu' diffusi in questo senso sono l' YUV (utilizzato nello standard televisivo PAL). Colori per la compressione E l' YIQ (utilizzato nell' NTSC)

8 Colori per la compressione Questi standard sono usati nella televisione per poter aggiungere il colore mantenendo la compatibilita' con il bianco e nero. Essi sono anche sfruttati nello standard JPG, dove la minore sensibilita' dell'occhio ai colori viene utilizzata per dimezzare la risoluzione nelle componenti U e V. Occorre pero' prestare attenzione poiche' le componenti I, Q, U e V possono assumere anche valori negativi. Vi sono altri spazi colore pensati per semplificare la scelta all'utente. Questi solitamente vengono utilizzati esclusivamente in fase di editing e raramente per codificare il colore di un immagine Due modelli piuttosto diffusi sono l'hsv e l'hls. Tutti e due si basano su 3 grandezze fondamentali: la tonalita', la saturazione e l'intensita'. La tonalita' (Hue) e' misurata in gradi, definita come l'angolo in una ruota di color rispetto alla posizione del rosso. La saturazione misura la tendenza al bianco del colore, ed e' un valore percentuale. L'intensita' e' invece misurata in due modi diversi e rappresenta la luminosita' del colore. Anche esso e' un valore percentuale. Il sistema HSV (o HSB) misura l'intensita' di colore attraverso la brillantezza. Lo spazio colore puo' essere immaginato come un cono.

9 Le formule di conversione da RGB ad HSV sono piuttosto macchinose. Ed anche quelle da HSV a RGB. Il sistema HLS misura l'intensita' attraverso la luminosita'. Lo spazio colore puo' essere visto come due coni sovrapposti. Anche in questo caso le formule di conversione da RGB ad HLS sono piuttosto macchinose. Cosi come pure quelle da HLS a RGB.

10 Entrambe i sistemi vengono "deformati" come cilindri per facilitarne l'immissione Esistono poi altri spazi "teorici", non supportati cioe' da dispositivi reali, ma capci di codificare una gamma piu' larga. Essi servono essenzialmente per definire un sistema comune, capace di includere al suo interno tutti gli altri spazi colore. Un esempio e' il Wide Gamut RGB color space di Adobe, definito come una alternativa allo standard L*a*b*.