CAP 0-3 CORES-ESTEREOGR

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CAPITULO 1 
 
 
INTRODUÇÃO – O QUE É COR 
 
 
OBJETIVO: ESTUDAR AS CORES, MECANISMOS 
DE OBTENÇÃO E ALTERAÇÃO DAS CORES E 
TAMBÉM A MODIFICAÇÃO DE IMAGENS. 
 
Prof. Olimpio - 2010 
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CAP1 – INTRODUÇÃO – O QUE É COR? 
COMO É DETECTADA? 
COMO SÃO ESTUDADAS E ANALISADAS AS CORES DO ESPECTRO VISÍVEL? 
 
 
OBS UNIDADE DE COMPRIMENTO DE ONDA  MILIMICRO METRO (mμ)=10-9 m. 
FAIXA VISIVEL DO ESPECTRO 380 ATÉ 780 mμ 
 
 
 
 
 
 
 
CIE = COMISSÃO INTERNACIONAL DE ILUMINAÇÃO - FRANÇA 1931- 
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COMO O SISTEMA VISUAL LÊ E DECODIFICA OS SINAIS 
VISUAIS? 
CONES E BASTONETES. 
 
O OLHO TRANSFORMA OS SINAIS DAS CORES EM SINAIS 
ELÉTRICOS USANDO “CONES E BASTONETES”. 
 
BASTONETES (NÍVEIS DE CINZA) = O QUE SÃO?: 
São células do olho (humano e animal) muito sensíveis fazem 
varredura extensa sobre o ambiente. 
Possuem formato alongado e cilíndrico e ficam distribuídos sobre a 
retina (ver figura do olho humano). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os bastonetes ficam sensibilizados com os níveis de iluminação do 
ambiente. 
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A principal função é capacitar o olho para a visão noturna ou na 
penumbra. 
Os seres humanos possuem em média mais de cem milhões de 
células bastonetes na retina, porém eles detectam apenas os 
níveis de cinza, logo são incapazes de discernir as cores. 
Basicamente ocorre uma alteração de potencial energético nos 
pigmentos dos bastonetes e suas moléculas, de forma que quando 
recebem a luz, ativam substâncias químicas que transmitem o 
sinal luminoso ao sistema neuronal. 
O elemento responsável pela detecção da luz chama-se rodopsina, 
a qual combina-se com outras substâncias para transformar o sinal 
luminoso e enviar o sinal elétrico ao cérebro. 
 
CONES (CORES) O QUE SÃO? 
São as células responsáveis pela detecção das cores do ambiente. 
São em menor número que os bastonetes, cada olho humano 
possui em média seis milhões de cones, e estão distribuídos sobre 
a área da “fóvea” (fundo do olho). 
São verdadeiros sensores naturais que transformam sinal luminoso 
em corrente elétrica para o cérebro. 
O espectro de comprimento de onda das cores que os cones 
conseguem discernir do ambiente é limitado, portanto não são 
visíveis sinais das métricas ultra violeta nem infra vermelho. 
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Daltonismo ocorre quando existe alguma anomalia nas células 
cones, impedindo a transmissão elétrica de alguns (ou todos) os 
níveis de cores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NERVO ÓTICO 
De função sensitiva, este nervo capta as informações através dos 
cones e bastonetes presentes na retina que são estimulados pela 
luz projetada em objetos. 
As informações visuais são captadas e enviadas ao lóbulo occipital 
do cérebro que são responsáveis de processar esta informação, 
gerando resultados de cor, forma, tamanho, distância e noções de 
espaço. 
 
 
 
 
 
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OS ESTUDOS SOBRE CONES E BASTONETES PERMITIRAM O 
DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO DOS SISTEMAS DE CÂMERAS E 
DOS DISPOSITIVOS DE SAÍDA DOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS. 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CÂMERAS CCD – O QUE SÃO? 
 
CCD (Charge-Coupled Device) ou Dispositivo de Carga Acoplada. 
 
É um sensor para captação de imagens formado por um circuito 
integrado contendo uma matriz de capacitores ligados (acoplados). 
 
Sob o controle de um circuito externo, cada capacitor pode 
transferir sua carga elétrica para um outro capacitor do sistema 
vizinho, ampliando o sinal. 
 
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Os CCDs são usados em fotografia digital, imagens de satélites, 
equipamentos médico-hospitalares (por exemplo os endoscópios, 
análises microscópicas), e na astronomia (fotometria, óptica e 
espectroscopia UV e técnicas de alta velocidade). 
 
A capacidade de resolução ou detalhe da imagem depende do 
número de células fotoelétricas do CCD (CONES E 
BASTONETES!), e expressa-se este número em pixels. 
 
Quanto maior o número de pixels, maior a resolução da imagem. 
Atualmente as câmeras fotográficas digitais incorporam CCDs com 
capacidades de até 160 milhões de pixels. 
obs 640X480=307.200 pixels) 
 
 
CÂMARA ESCURA – O QUE É? 
 
É um principio conhecido a milhares de anos. 
“Quando as imagens dos objetos iluminados penetram num 
compartimento escuro através de um pequeno orifício e se 
projetam sobre uma superfície branca situada a uma certa 
distância desse orifício, observa-se a projeção dos objetos 
invertidos com as suas formas e cores próprias. ” 
(Leonardo da Vinci ) 
 
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A partir da descoberta e polimento das lentes de aumento/redução, 
começaram a adaptá-las no orifício da câmara para melhorar a 
qualidade da imagem projetada, dando inicio ao uso das câmeras 
óticas, posteriormente “câmeras fotográficas”. 
 
 
O OLHO HUMANO FUNCIONA COMO UMA “CÂMARA ESCURA”. 
 
AS CÂMARAS ESCURAs POSSUEM A CAPACIDADE DE 
INVERTER O SINAL LUMINOSO, ISTO É INVERTER A IMAGEM 
CAPTADA EXTERNAMENTE E PROJETAR NO FUNDO DA 
CÂMARA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PALLETES DAS CORES [RGB] E ARMAZENAMENTO NOS REGISTROS 
DE MEMÓRIA DO SISTEMA DO VETOR [R, G , B, X, Y] 
 
 
 
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DIAGRAMA DA CROMATICIDADE 
 
 
CADA COR POSSUI SUA POSIÇÃO E VALOR EXATO, E PODE SER 
CONTROLADA POR FUNÇÕES. 
 
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ANÁLISE DA FUNÇÃO DOS PONTOS NO DIAGRAMA DE 
CROMATICIDADE 
 
SISTEMAS DE CORES 
DE 3 DIMENSÕES [RGB] =ADITIVAS E 4 DIMENSÕES [CYMK]= SUBTRATIVAS E 
DE PIGMENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
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FOTOMETRIA E COLORIMETRIA: 
A FOTOMETRIA ESTUDA OS ASPECTOSPSICOFÍSICOS DA ENERGIA RADIANTE 
SEM SE PREOCUPAR COM A COR (TEORIA DOS SINAIS) 
A COLORIMETRIA SE OCUPA EXATAMENTE CO ESTUDO DA COR NO 
CONTEXTO DA FOTOMETRIA. 
 
O MÉTODO DE FORMAÇÃO DA COR UTILIZADO COMO BASE PARA O 
DESENVOLVIMENTO DA TEORIA DA COLORIMETRIA É O “ADITIVO”, ISTO É, A 
ENERGIA DE DOIS OU MAIS FOTONS CORRESPONDENTES A DOIS OU MAIS 
RAIOS LUMINOSOS É SOMADA, O QUE CORRESPONDE A SOMAR AS 
DISTRIBUIÇÕES ESPECTRAIS DOS VÁRIOS RAIOS LUMINOSOS. 
 
TAMBÉM SÃO FEITAS OPERAÇÕES LÓGICAS ENTRE OS ESPAÇOS DE CORES, 
DE FORMA QUE PODE-SE “UNIR”, “FAZER INTERSECÇÃO”, “TESTAR 
CONDIÇÕES SE-ENTÃO”, ETC. 
OS ESTUDOS MATEMÁTICOS DA COR CONCENTRAM-SE MAIORES ESFORÇOS 
NA MODELAGEM DO SISTEMA “ADITIVO”, DEIXANDO O SUBTRATIVO E DE 
PIGMENTAÇÃO COMO MODELAGENS QUE DEPENDEM DO MODELO ADITIVO. 
 
 
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UM SISTEMA FÍSICO REFLETIVO DE COR CONSISTE NUM NÚMERO FINITO DE 
SENSORES s1, s2, s3,........sn QUE FUNCIONAM COMO FILTROS DO SINAL 
LUMINOSO. CADA SENSOR sI POSSUI UMA FUNÇÃO DE RESPOSTA ESTECTRAL 
sI(λ). 
ESTA FUNÇÃO FORNECE A QUANTIDADE RELATIVA DE ENERGIA LUMINOSA 
APÓS O PROCESSAMENTO DA RADIAÇÃOP INCIDENTE NO SENSOR 
(BASTONETES, CONES, CCD). 
DESTE MODO, SE FORNECERMOS AO SISTEMA UMA COR COM DISTRIBUIÇÃO 
ESPECTRAL C(λ), O SINAL DE COR RESULTANTE PODE SER CALCULADO PELA 
MÉDIA (INTEGRAL) A SEGUIR: 


 d)(s)(CC ii
 
O SISTEMA FÍSICO ESTABELECE UMA TRANSFORMAÇÃO LINEAR R:n 
DEFINIDA POR R(C)=(C1, ...Cn) ONDE CADA COMPONENTE Ci É DETERMIANDA 
PELA EQUAÇÃO ACIMA. 
 
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SISTEMA REFLETIVO 
 
CORES ADITIVAS E SUAS CORES COMPLEMENTARES  
 
 
 
 
AS APLICAÇÕES SÃO: SUB SISTEMA DE VÍDEO E IMPRESSÕES 
O BRANCO NÃO É ADITIVA E NÃO É IMPRESSO. 
O PRETO É COR SUBTRATIVA E É DO TIPO IMPRESSO, ÉA 
AUSENCIA DE COR.. 
 
CORES ADITIVAS: É O QUE ACORRE NO FENOMENO DA 
DISSOCIAÇÃO DA LUZ BRANCA QUANDO ATRAVESSA UM PRISMA, 
AS CORES SE DECOMPÕEM. 
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NESTE PROCESSO A ENERGIA DOS FOTONS CORRESPONDENSTES 
A DOIS OU MAIS RAIOS LUMINOSOS QUE SE COMBINAM, SÃO 
SOMADOS (ADIÇÃO), POIS CORRESPONDE A SOMAR ENERGIAS. 
 
CORES SUBTRATIVAS: OCORRE QUANDO A LUZ QUE RECEBEMOS 
É TRANSMITIDA POR UM FILTRO, MATERIAL SÓLIDO 
TRANSPARENTE OU POR UM CORANTE LÍQUIDO COLORIDO E 
TRANSPARENTE (FILTROS QUE DEIXAM PASSAR DETERMINADAS 
CORES). 
UM FILTRO É UM OBJETO SÓLIDO QUE ABSORVE PARTE DA 
ENERGIA LUMINOSA E TRANSMITE A OUTRA PARTE. 
A COR RESULTANTE FINAL É GERADA APÓS A PASSAGEM DO RAIO 
LUMINOSO ATRAVÉS DE UM OU MAIS FILTROS. POR EXEMPLO UM 
FILTRO AZUL DEIXA PASSAR APENAS A RADIAÇÃO DE 
COMPRIMENTO DE ONDA DA FAIXA AZUL SERÁ TRANSMITIDA PELO 
FILTRO. 
 
PODEMOS CONSTRUIR FILTROS MATEMÁTICOS E 
COMPUTACIONAIS, FAZENDO OPERAÇÕES SOBRE OS ESPECTROS 
DAS CORES. 
 
PIGMENTAÇÃO SUGERE A IDEIA DE UM CONJUNTO DE 
PARTÍCULAS, CHAMADAS PIGMENTOS QUE FICAM EM SUSPENSÃO, 
E QUE PODEM ABSORVER, REFLETIR OU TRANSMITIR A LUZ 
INCIDENTE SOBRE ELAS. ASSIM, A LUZ QUE ATINGE UMA 
SUPERFÍCIE ONDE EXISTE UMA CAMADA DE PIGMENTOS, OCORRE 
UM ESPALHAMENTO COM SUCESSIVOS E SIMULTÂNEOS 
FENOMENOS QUE DETRMINAM A NATUREZA DA LUZ REFLETIDA NA 
SUPERFÍCIE. 
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AS TINTAS OPACAS EM PINTURA PRODUZEM O EFEITO DE 
PIGMENTAÇÃO. 
O PROCESSO DE PIGMENTAÇÃO É O MAIS ADEQUADO PARA SER 
REPRESENTADO NO SISTEMA COMPUTACIONAL, PRICIPALMENTE 
NOS PROCESSOS GRÁFICOS DE PINTURA, UMA VEZ QUE UM 
CONJUNTO DE PIXELS COM TONALIDADE SIMILAR DETERMINA A 
COR NUMA REGIÃO DE UM OBJETO, VEJA A FIGURA A SEGUIR: 
 
 
DIAGRAMA DE RELACIONAMENTO ENTRE CORES ADITIVAS [RGB] E 
SUBTRATIVAS [CYMK] 
 
 
 
 
COR DE AUSENCIAK
GRY
BRM
GBC




 
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MECANISMO DE MUDANÇA DE CORES 
AS MODIFICAÇÕES PODEM SER REALIZADAS USANDO 
ROTAÇÕES SOBRE OS EIXOS [R,G,B]. 
EXISTEM MATRIZES DE TRANSFORMAÇÕES 
 
OBS. NÃO É O OBJETIVO DA DISCIPLINA IHC ESTUDAR COM EXTENSIVAMENTE AS FUNÇÕES E 
MATRIZES DE TRANFORMAÇÕES ENTRE SISTEMAS DE CORES, MAS PODEMOS DAR UMA IDÉA 
SOBRE O ASSUNTO. 
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ANÁLISE DOS ESPECTROS NO DIAGRAMA DE CROMATICIDADE. 
MIGRAÇÃO E TRANFORMAÇÃO DAS CORES 
 
 
PARA A OBTENÇÃO DE UMA COR COMPLEMENTAR (OU OUTRAS 
CORES) UTILIZA A SIMETRIA SOBRE O ESPAÇO DA CROMATICIDADE, 
OU ENTÃO FAZENDO MUDANÇAS DE COORDENADAS (CAMINHANDO 
SOBRE O GRÁFICO). 
 
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MODELO CIE 
COMISSÃO INTERNACIONAL DE ILUMINAÇÃO 
 
OS COMPRIMENTOS DE ONDA PADRÃO ADOTADOS SÃO: 
VERMELHO λ= 700μm (700x10-9 metros) 
VERDE  λ= 546μm (546x10-9 metros) 
AZUL  λ=435,8μm (435,8x10-9 metros) 
 
 
O MODELO CIE-RGB APRESENTA ALGUMAS DESVANTAGENS PARA SER 
UTILIZADO COMO PADRÃO, POIS: 
1 - AS BASES PRIMÁRIAS RGB NÃO GERAM UM SÓLIDO DE COR NO ESPAÇO. 
2 - A COMBINAÇÃO DE CORES PODERÁ ASSUMIR VALORES NEGATIVOS. 
3 - O GRÁFICO DE CROMATICIDADE É “CURVO”, PODERÁ ACONTECER DE NÃO 
EXISTIR OS NÍVEIS DE CORES ASSINALADOS OU CALCULADOS (O PONTO CA 
FORA DO ESPAÇO) 
POR ESTAS E OUTRAS RAZÕES O COMITÊ CIE (1931) ESTABELECEU UM 
MODELO DE REPRESENTAÇÃO PADRÃO, CHAADO DE CIE-XYZ. 
GRÁFICO É BIDIMENSIONAL, MAS O VALOR DE Z É CALCULADO SOBRE OS 
VALORES DE X E Y NO GRÁFICO. 
A FRONTEIRA DO GRÁFICO DEFINE A CURVA ESPECTRAL MONOCROMÁTICA 
(PRETO/BRANCO). 
A CURVA É OBTIDA PELA ANÁLISE DOS ESPECTROS DE CORES EM NANO-
METROS. 
 
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ZYX
Z
z , 
ZYX
Y
y , 
ZYX
X
x






 
 y)-x-(1
Y
Y
Z ,x 
Y
Y
 X, y-x-1 
ZYX
Z
z 


 
 
O ESPAÇO DE COR CIE XYZ FOI PROJETADO A PARTIR DE UMA SÉRIE DE 
EXPERIMENTOS REALIZADOS EM 1920, BASEADOS NA DISTRIBUIÇÃO 
ESPECTRAL (VER GRÁFICO DE CROMATICIDADE) 
OS RESULTADOS FORAM COMBINADOS PARA PRODUZIR UM NOVO SISTEMA, 
O SISTEMA RGB. DESTA FORMA O SISTEMA RGB DERIVOU DOS ESTUDOS DO 
“XYZ”. VEJA O QUADRO DE CORRESPONDENCIA ENTRE COORDENADAS DO 
GRÁFICO DE CROMATICIDADE A SEGUIR: 
 
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COMO É FEITA A TRANSFORMAÇÃO? RESPOSTA, ATRAVÉZ DE UMA MATRIZ DE 
TRANSFORMAÇÃO NO ESTILO A SEGUIR: 
 
 
ASSIM, 



































Z
Y
X
00,108,046,0
01,014,089,0
00,051,036,2
B
G
R
 
MATRIZ QUE TRANSFORMA DO SISTEMA XYZ PARA O SISTEMA RGB. 
 
































B
G
R
99,001,020,0
01,081,031,0
0,017,049,0
Z
Y
X
 
MATRIZ INVERSA QUE TRANSFORMA DO SISTEMA RGB PARA XYZ 
 
ESTAS MATRIZES SÃO IMPORTANTES, POIS PERMITEM CALCULAR E 
TRANFORMAR O SISTEMA RGB PARA OUTROS SISTEMA DE CORES. 
 
(EXERCICIO DE TRANSFORMAÇÃO) 
 
 
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TRANSFORMAÇÕES DOS PIXELS E SUAS CORES PARA MODIFICAR 
IMAGENS 
AS DISTORÇÕES SÃO REALIZADAS E CONSEGUIDAS A PARTIR DE 
TRANSFORMAÇÕES ALGÉBRICAS SOBRE PEQUENOS CONJUNTOS 
DE PIXELS, FAZENDO-OS MUDAR DE POSIÇÃO NO SISTEMA 
GRÁFICO, E/OU MUDAR A PIGMENTAÇÃO. 
 
 
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EXEMPLO DE “MORPHING” (MODIFICAÇÕES SUCESSIVAS POR 
SOBREPOSIÇÃO) 
AS TRANSFORMAÇÕES NUMÉRICAS SÃO GRADATIVAS SOBRE O ESPECTRO 
DOS PIXELS DE CADA QUADRO DA IMAGEM, DANDO A IMPRESSÃO DE 
MUDANÇAS FÍSICAS. 
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DUPLICIDADE DE INTERPRETAÇÃO PARA CONJUNTOS EXCLUSIVOS 
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REARRANJO DOS VALORES DOS PIXELS 
SISTEMÁTICA DE CONTAGEM DE FRONTEIRAS ESCURAS/CLARAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTEREOGRAMAS – O QUE SÃO? 
 
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É uma forma de utilizar repetição de pixels e suas respectivas imagens 
para torna-las com efeito visual tridimensional, apesar de serem planas. 
Trata de uma técnica de ilusão de óptica, onde a partir de duas imagens 
bidimensionais complementares, é possível visualizar uma imagem 
tridimensional. 
Basicamente deve-se ver cada uma das duas imagens bidimensionais com 
um dos olhos, gerando-se a ilusão da tridimensionalidade. 
 
Há anos, os estereogramas têm sido feitos sobrepondo-se fotografias com 
tomadas de ângulos ligeiramente distintos. Atualmente voltaram à fama, 
graças aos RDS (Random Dot Stereogram), criados com softwares 
específicos. 
Tais imagens são úteis para formatar a arte gráfica das telas de programas 
e também as interfaces gráficas dos softwares e aplicativos. Utiliza técnicas 
de repetição de conjuntos de pontos das imagens, ou seja, aproveita 
regiões estratégicas, ou sub conjuntos de pixels para formar uma imagem 
total obscura e oculta, mas que contém um diagrama ou outra imagem 
tridimensional. 
 
Como visualizar uma figura oculta num estereograma? 
Para conseguir enxergar um estereograma, é importante conhecer o 
resultado esperado para a figura ou imagem. 
É necessário desfocar os olhos da imagem original em 2D, de maneira que 
ambas as perspectivas sejam captadas. 
Alguns recomendam olhar o infinito, ou seja, fixar os olhos num objeto 
distante e, sem desfocar, voltar a olhar a imagem. Outros preferem fitar a 
visão em um dedo sobre a imagem e lentamente retirá-lo, ou observar o 
reflexo da imagem num vidro, ou olhar a imagem bem de perto e, 
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mantendo o foco, ir afastando a cabeça, de forma que o foco saia do papel 
até encontrar o ponto ideal.Depende de cada pessoa e sua condição visual. Alguns estereogramas já 
trazem um auxílio, como dois pontos, onde você foca a sua visão de forma 
que os 2 pontos se transformem em 3, então a imagem pretendida 
aparecerá. 
 
Exemplos de estereogramas 
As figuras na páginas a seguir são exemplos de estereogramas. 
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