PV156 – Digitální fotografie
Barvy
Tomáš Slavíček / Vít Kovalčík
FI MU, podzim 2014
2
Dva úhly pohledu
●
v DF se na barvy můžeme dívat ze dvou pohledů
– estetický
●
působení na člověka
●
jejich využití v kompozici
– technický
●
fyzikální princip
●
specifikace v počítači
3
Barva jako součást kompozice
●
barva hraje důležitou roli
●
barva je samostatným prvkem kompozice,
který má na diváka (estetický) účinek
●
můžeme zkusit vnímat a fotit jen barvy (abstrakce)
4
Psychologické účinky barev
●
Bílá = lehkost a svoboda
●
Černá = těžkost a tma
●
Zelená = život a bezpečí
●
Červená = silné pozitivní i negativní emoce
●
Modrá = klid
●
Díky psychologickým či emotivním účinkům barev
mohou působit i naprosto abstraktní fotografie na
diváka velice příjemně.
5
Barvy
T.S.
6
Barvy
T.S.
7
Barvy
V.K.
8
Barvy
T.S.
9
Barvy
T.S.
10
Více možností
V.K.
11
Více možností
V.K.
12
Více možností
V.K.
13
Více možností
V.K.
14
(Člověkem) viditelné světlo
●
Omezené spektrum elektromagnetického vlnění.
●
Každý člověk „naladěný” jinak
●
Rozsah cca 400 (380) nm po 700 (770) nm.
●
Různé vlnové délky se liší svými barvami.
15
IR fotografie
foto: Jirka Brna,
www.yrkadsgn.com
16
IR fotografie
foto: Jirka Brna,
www.yrkadsgn.com
17
Stavba oka
●
Rohovka, přední komora, duhovka, zornice, čočka,
sítnice.
●
Na sítnici dva druhy světlocitlivých buněk – čípky a
tyčinky.
18
Stavba oka
●
Barevné receptory – čípky
– Reagují na červené, zelené a modré odstíny.
– Nejcitlivěji vnímají zelené (někdy se také uvádí zelenožluté)
odstíny, nejméně pak modré.
– Čípků je asi 6 (–7) milionů.
●
Jasové receptory – tyčinky
– Starají se o periferní vidění a naplno pracují v noci a
šeru.
– Jejich množství se uvádí mezi 120 – 150 milióny.
19
Stavba oka
●
Pomocí obou typů těchto receptorů vnímá oko
barevné odstíny, jejich jas a sytost.
●
Výsledný vjem vzniká ve spolupráci s mozkem!
20
Barevné vidění lidského oka
●
Modrou barvu vnímáme v okolí vlnové délky 450 nm,
zelenou 530 nm a červenou v okolí 630 nm.
21
Barevné vidění lidského oka
●
Díky citlivosti barevných receptorů na podněty se
barev často používá k upoutání pozornosti (nejen ve
fotografii, např. dopravní značení).
●
Podle působení na člověka lze odstíny rozdělit na
teplé (žlutá, oranžová, červená), chladné (modrá,
zelená, azurová) a dále k nim přidat neutrální (bílá a
černá).
– Ve fotografii můžete využít kontrastu teplot
– Teplé odstíny vystupují do popředí a studené ustupují
do pozadí
22
Světlo a frekvence
●
Objekty odráží jen některé frekvence -> barva
●
Ale pozor, světla často nesvítí v celém spektru
– denní světlo víceméně ano
– umělá světla jen některá
23
Frekvence
Foto: Wikipedie
24
Barvy
25
Frekvence
Foto: Wikipedie
26
Frekvence
Foto: Wikipedie
27
Frekvence
Foto: Wikipedie
28
Frekvence
●
Světla způsobují posun barev
– Vyvážení bílé – viz dále
●
Světla mohou způsobit i eliminaci barev
– modrý předmět v červeném světle je černý
●
(Metamerismus, metamerická chyba)
29
Vyvážení bílé (WB)
●
Oko je přizpůsobivé
– bílý papír při poledním slunci i bílý papír při žárovce je
pořád „bílý“
●
Na fotkách jsou ale konkrétní barvy
●
Teplota světelného zdroje?
2500 K
žárovka
3500 K
východ/západ
slunce
6000 K
sluneční
světlo/blesk
7000 K
zataženo
8000 K
stín
30
Vyvážení bílé (WB)
●
Korekce provádí buď foťák (focení do JPG)
nebo člověk na počítači (focení do RAW)
– (i JPG jde opravit, ztrácí se ale kvalita)
V.K.
31
Vyvážení bílé (WB)
●
Více různých světelných zdrojů
V.K.
32
Vyvážení bílé (WB)
●
Často je lepší nastavit bílou schválně teplejší
4 250 K 9 000 K
50 000 K
V.K.
33
Poruchy vnímání
●
např. nerozlišování mezi
červenou a zelenou.
– (PS CS 4 ukázka)
T.S.
34
Barevné vidění digitálu
●
Nevidí barvy, ale je citlivý
na intenzitu dopadajícího
světla.
●
Před snímačem je
barevný filtr (Bayerova
mřížka)
●
Interpolací se dopočítají
původní odstíny, resp.
barvy, které se jim
nejvíce blíží.
35
Barevné vidění digitálu
●
V počítači jsou pak barvy jednotlivých obrazových
bodů vyjádřeny pomocí standardizovaných
barevných prostorů, v různých variantách modelu
RGB.
●
???
36
Barevné prostory
●
Barevný prostor vyjadřuje rozsah odstínů, se kterými
pracuje dané zařízení (fotoaparát, tiskárna atd.).
●
Počátky definice barevných prostorů sahají někam do
17. století, kdy Isaac Newton na základě pozorování
lomu slunečního světla do spektrálních odstínů
popisuje teorii adičního (aditivního) modelu vzniku
barev.
37
Barevné modely
●
aditivní / subtraktivní
●
aditivní
– RGB – červená, zelená, modrá – např. monitory
●
subtraktivní
– CMY – modrozelená (azurová), purpurová, žlutá – např.
tiskárny
38
CMY(K)
●
Kombinace samostaných CMY barev nevytvoří
skutečnou černou. K primárním barvám prostoru
CMY se proto obvykle přidává černá složka (blacK).
39
Primární a sekundární barvy
●
Primární barvy
– základní odstíny, jejichž kombinací lze vytvořit všechny
další odstíny daného barevného prostoru.
●
Sekundární barvy
– odstíny vytvořené skládáním primárních barev daného
prostoru.
●
Př. RGB:
– červená a zelená dává žlutou
– zelená a modrá dává azurovou
– modrá a červená dává purpurovou
40
Doplňkové barvy
●
doplňkové barvy
– vzájemně se vylučují. Nemůže tedy vzniknout např.
žlutá modř apod.
●
Př. RGB:
– červená a azurová
– zelená a purpurová
– modrá a žlutá
41
Barevný kruh
●
Jiná interpretace barevných odstínů
42
Barevný kruh
●
Kontrastní barvy – protilehlé
– např. červeno-zelená nebo modro-žlutá
●
Podobné barvy sousedí
– např. žluto-oranžová
43
Doplňkové barvy
V.K.
44
RGB, CMY
●
RGB, CMY (a obecně jiné prostory) – nemusí obsahovat stejné
skupiny barev!
45
RGB, CMY
●
Vzhledem k fyzikální podstatě, světla a barevné pigmenty
nemohou zobrazovat tytéž odstíny.
●
Sekundární barvy RGB jsou sytější a výraznější než primární
odstíny CMY.
46
RGB, CMY
●
Při aditivním skládání barev máme větší rozsah odstínů než při
substitučním míchání.
●
Ne vše na monitoru se dá vytisknout... problémy dělá?
47
Další barevné prostory
●
HSB/HSV – Hue, Saturation, Brightness/Value
●
HLS – varianta modelu HSB. Jasovou složku odstínu
zde nahrazuje svítivost (L, luminance), která zastupuje
kompletní jasovou škálu neutrálních barev.
48
Lab
●
Barevný prostor navržený Mezinárodní komisí pro osvětlení (CIE,
Commission Internationale de l’Éclairage) tak, aby reprezentoval
barvy nezávisle na konkrétním zařízení.
●
Fotografie popsané souřadnicemi L, a, b budou na počítači
zobrazeny a vytisknuty ve stejných barvách (pochopitelně, jestli
jsou zařízení zkalibrována).
49
Lab
●
Barva je definována jasovou složkou, další dvě vyjadřují polohu
odstínu na červeno-zelené a žluto-modré ose.
●
Absence „červenozeleného“ a „žlutomodrého“ odstínu odpovídá
tomu, že náš zrak nelze dobře zaostřit na obě frekvence
zároveň.
●
Výhoda při úpravě fotografií
v tomto prostoru je nezávislá
práce s jasovou a barevnou
informací.
50
Gamut
●
Dosažitelná oblast barev v určitém barevném
prostoru.
●
Jestliže určité barvy nemohou být zobrazeny v rámci
daného barevného prostoru, říkáme, že barvy jsou
mimo gamut.
51
Barevná hloubka
●
počet bitů k popisu barvy pixelu
●
větší hloubka dovoluje přesněji zapsat barvu
– (gamut zůstává stejný!)
52
Kontrola gamutu
●
Co znamenají šedé oblasti?
T.S.
53
sRGB
●
standardní RGB barevný prostor, vytvořený ve
spolupráci HP a Microsoft, pro použití na monitoru,
tiskárnách a Internetu.
54
AdobeRGB
●
barevný prostor RGB vyvinutý Adobe r. 1998, zahrnuje zhruba
polovinu viditelných barev specifikovaných Lab barevným prostorem.
●
rozšiřuje gamut sRGB prostoru převážně v zelených a modrozelených
odstínech.
●
Adobe RGB má sice širší gamut, ale nemusí být vždy zobrazen správně.
●
proto se často převádí do sRGB prostoru.
55
sRGB vs AdobeRGB
AdobeRGB sRGB
T.S.
56
ICC profily
●
ICC = International Color Consortium
●
Popisují chování (barevné vlastnosti) daného zařízení.
●
K sehnání u výrobce, tiskárny, fotolabu, nebo třeba
vůbec.
T.S.
57
Kalibrační sondy
●
měří výstup zařízení a generují správný ICC profil
●
colorimeter vs. spectrophotometer
58
Kalibrační fotky
●
Výhodné jestliže budete tisknout na stále stejném
zařízení.
●
Nejlépe se barevné vyvážení hlídá, když tisknete
doma.
59
Kalibrační tabulky
●
X-Rite ColorChecker Passport:
60
Z toho plyne...
●
na každém počítači vypadají vaše fotky trochu jinak
●
je spousta způsobů, jak zkazit tisk fotky
●
ale když tuhle problematiku zvládáme, může nám
ulehčit život
61
Zdroje obrázků
●
archiv Tomáše Slavíčka (T.S.)
●
archiv Víta Kovalčíka (V.K.)
●
časopis DIGIfoto
●
www.digiarena.cz
●
en.wikipedia.org