Espacios de color. - Universitat de les Illes Balears

Universitat de les Illes Balears
Departament de Ciències
Matemàtiques i Informàtica
10212 Aplicaciones de la
Ingeniería Electrónica II
Máster en Ingeniería Electrónica
Imágenes en color: Espacios de color.
Yolanda González Cid
INTRODUCCIÓN
El color es un fenómeno físico que cuenta con infinitas combinaciones de la luz.
Yolanda González Cid - UIB
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INTRODUCCIÓN
El ojo humano solo es capaz de percibir zona visible del espectro electromagnético
muy pequeña.
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Imágenes en color
Parámetros que se deben tener en cuenta:
Brillo: más o menos iluminación.
Tono: similitud con el R, Y, G o B o alguna combinación.
Coloración: mayor o menor tono.
Luminosidad: brillo respecto a una zona blanca.
Croma: color respecto al brillo de un blanco.
Saturación: relación entre color y brillo.
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Imágenes en color
Espacios de trabajo
Espacio RGB: rojo(R), verde(G) y azul(B).
Espacio HSI: Tono(Hue), Saturación(Saturation) y Brillo(Intensity).
Variaciones: HSL, HSV, HCI, HVC, ...
Otros:
XYZ. Espacio de colores rojo, verde y azul crudos.
CMY. Espacio de color cian, magenta y amarillo, indicado para impresoras en color.
CMYK. Espacio de color cian, magenta, amarillo y negro, indicado para impresoras en color.
GRAY. Espacio de color gris, indicado para imágenes monocromáticas.
HLS. Espacio de color profundidad, luz y saturación.
HSB. Espacio de color profundidad, saturación y brillo.
HSV. Espacio de color profundidad, saturación y valor.
Lab. Espacio de color de brillo y color.
Luv. Espacio de color de intensidad y color.
RGB. Espacio de color rojo, verde y azul.
YCbCr. Luminancia y cromaticidad para video digital.
Yxy. Espacio de color luminancia y cromaticidad relacionado con el espacio de color XYZ.
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Espacios de color
Relación entre los espacios de color
No Lineales
No Lineales
HSV
Luv
RGB
XYZ
HSI
Lab
HLS
Munsell
I1I2I3
YIQ
YCC
Lineales
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Espacios de color
Munsell
Es la primera aproximación a la
representación del color.
Se basa en el sistema visual
humano de percepción de los
colores.
Representación:
Hue (color): Banda circular dividida
en 10 secciones.
Value (luminosidad): 11 secciones.
Chroma (intensidad, saturación):
depende de H y V.
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Espacios de color
XYZ
Creado por la International
Commission on Illumination
(CIE) en 1931.
El color se expresa como una
mezcla de tres estímulos
(tristimulus values) X, Y, Z.
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Diagrama del valor
cromático del espacio
CIE 1931 XYZ
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Espacios de color
Luv y Lab
Han sido creados para poder medir la
diferencia existente entre dos
colores.
La diferencia entre dos colores es
proporcional a la distancia
geométrica en el espacio de color
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Espacios de color
Conversión XYZ-Luv
Conversión XYZ-Lab
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Espacios de color
RGB
Es un espacio de color aditivo (rojo,
verde y azul), dependiente del
dispositivo.
Los dispositivos típicos que utilizan
este espacio son TV y videocámaras, scanners, diferentes
tipos de monitores,vídeoproyectores, ...
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Espacios de color
Conversión RGB-XYZ
 X  0.4125 0.3576 0.1804  R 
 Y  = 0.2127 0.7152 0.0722 G 
  
 
 Z  0.0193 0.1192 0.9502  B 
Conversión XYZ- RGB
 R   3.2405 − 1.5372 − 0.4985  X 
G  = − 0.9693 1.8760
0.0416   Y 
  
 B   0.0556 − 0.2040 1.0573   Z 
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Espacios de color
HSI
El espacio de color HSI representa los
valores de tono, saturación e
intensidad.
Tono (H) color puro.
Saturación (S) degradación con
blanco.
Intensidad (I) brillo.
Los colores se distribuyen en
un cono doble.
El ángulo tono (H)
El radio la saturación (S)
La altura la intensidad (I)
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Espacios de color
Conversión RGB-HSI
I=
R+G+B
3

3 ⋅ (G − B ) 

H = arctg 

(
R
−
G
)
+
(
R
−
B
)


S =1−
min( R, G , B )
I
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Intensidad
(valores entre 0 y 255)
Tono
(valores entre -180º y 180º)
Saturación
(toma valores entre 0 y 1)
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Espacios de color
HSV
El espacio de color HSV representa los
valores de tono, saturación y valor.
Tono (H) color puro (color de la tinta).
Saturación (S) degradación con
blanco (claro u oscuro).
Valor (V) brillo o mate.
V e I representan casi lo mismo. Tanto en HSV
como en HSI un valor de 0 representa el color
negro. En HSV, un valor máximo en V significa
que ese es el color más brillante. En HSI, un
valor máximo de I significa que el color es el
blanco, independientemente de H y S. El valor
más brillante se encuentra justamente en la
mitad del máximo del posible valor de I.
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Espacios de color
Conversión RGB-HSV
Siendo:
1


(( R − G ) + ( R − B ))


−1
2

H1 = cos 
 ( R − G ) 2 + ( R − B )(G − B ) 




M = max( R, G , B )
m = min( R, G , B )
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H = H 1,
si B ≤ G
H = 360º − H 1, si B > G
M −m
M
M
V=
255
S=
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Espacios de color
CMYK
Hace referencia a la forma de representar el
color en las impresoras.
Es un espacio de color sustractivo.
C- Cyan
M-Magenta
Y- Amarillo
K- negro
Conversión RGB-CMYK
C = 1.0 - red;
M = 1.0 - green;
Y = 1.0 - blue;
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Espacios de color
YIQ
Es el espacio usado antiguamente
por el sistema de TV NTCS. Ahora
utiliza el espacio de color YUV,
que es también utilizado por otros
sistemas de TV, como PAL .
Y:Luminosidad.
I y Q: Saturación.
Y=0.5
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Espacios de color
Conversión RGB-YIQ
Conversión YIQ-RGB
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Espacios de color: enlaces de utilidad
Utilidad para comparar espacios de color:
http://www.cs.rit.edu/~ncs/color/
Toolbox para matlab para el procesamiento de imágenes en color:
http://www.imageprocessingplace.com/DIPUM_Toolbox_1/dipum_toolb
ox_main_page.htm
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