Цветоощущение и цветовоспроизводство. Электромагнитный спектр

1.

Цветоощущение и цветовоспроизводство
Электромагнитный спектр

2.

Зрительная система человека

3. У человека имеются рецепторы всего трех типов.

Поэтому любые цветовые ощущения
обусловлены лишь соотношением
сигналов от соответствующих
рецепторов.
Трехмерность цветового пространства –
субъективный факт, обусловленный
особенностями человеческого глаза.
Реальный мир света гораздо сложнее и
красочнее, чем мы его видим!

4.

Чувствительность глаза

5. Способы смешения цветов и цветовые модели.

Аддитивный способ. Модель RGB.
Схема уравнивания цветов

6.

Аддитивная формула цвета
Цвет = R + G + B
R, G, B = {0, 1}
Цвет = И + R + G + B

7.

Схемы цветовоспроизводства
RGB (аддитивная)
R, G, B = {0, 255} - 24-битовые цвета
CMY (субтрактивная)

8. Субтрактивный способ. Модель CMY (CMYK).

При получении цветных изображений на бумаге
мы не складываем излучения световых источников,
а наоборот – поглощаем его в слое цветной краски.
Поэтому эта система смешения цветов
называется субтрактивной
(т.е. «вычитательной»).
Для этой системы используются уже не основные цвета
модели RGB, а, так называемые, дополнительные цвета –
голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow)
Поэтому модель называется CMY.

9.

Субтрактивная система смешения цветов

10.

Субтрактивный принцип синтеза
цветов используется для печати
В принтерах часто добавляется еще
четвертый цвет – черный (blacK).
Поэтому система называется CMYK.

11.

12.

13. Ахроматические модели

Штриховое
изображение
Монохромное
изображение
(пиксел – два цвета)
пиксел – любой
оттенок двух
базовых цветов)
Цветовая
разрешающая
способность = 1bpp
(bpp - bit per pixel)
Доступны два цвета:
фоновый (часто белый) и
переднего плана (часто
черный)
Цветовая
разрешающая
способность = 8bpp
Доступны 256 оттенков

14.

15.

Ray-Tracing
Два основных подхода
Растеризация:
Прямая проекция геометрии
Трассировка лучей:
Обратная проекция пикселей
изображения

16.

Ray-Tracing
Растеризация: особенности
Базовая операция всей компьютерной графики
Построчное сканирование по треугольнику
Последовательная обработка всех треугольников по одному
Невозможно работать более, чем с одним треугольником за раз
Но большинство реалистичных эффектов требуют доступа ко
всей сцене: тени, отражения, глобальное освещение!

17.

Ray-Tracing

18.

Ray-Tracing

19.

Ray-Tracing
Алгоритм Гуро (интерполируется освещенность)

20.

Ray-Tracing
Алгоритм Фонга (интерполируется вектор нормали)

21.

Ray-Tracing
Алгоритм Фонга (интерполируется вектор нормали)

22.

Рендеринг
2
K
S 1K
t
S 12
t (0;1)
1

23.

Рендеринг
Кривые линии
Сплайн интерполяция
Кривые Безье

24.

Сплайновые кривые
Кривые Безье для кубических кривых и кривых
4-ой степени
Кривая 3 степени
Кривая 4 степени

25.

Рендеринг
Многоугольники Безье для кубических кривых

26.

Рендеринг
Зависимость от граничных условий

27.

Рендеринг
Поверхность Безье

28.

Рендеринг
Гладкое сопряжение поверхностей Безье

29.

Рендеринг
NURBS – Non-Uniform Rational B-Spline

30.

Рендеринг