Modelli di colore: CMYK, RGB, Scala di grigi

Colore nel Digitale

• Il colore digitale è un elemento fondamentale nella grafica computerizzata e nella comunicazione visiva moderna.
• La conoscenza della codifica del colore è essenziale per gestirlo efficacemente negli ambienti digitali.

Informatica del Colore

• In informatica, il colore si riferisce essenzialmente al trattamento delle immagini digitali, siano esse multicolore o monocromatiche.
• Esistono due tipologie di file immagine: raster (bitmap) e vettoriali.

Formati Immagine

• Formati raster comuni includono JPEG (per foto e immagini), PNG (per grafica web con trasparenza), GIF (con supporto animazioni ma gamma cromatica limitata) e TIFF (versatile per fotografia professionale).
• Formati vettoriali scalabili comuni includono SVG (standard per grafica web), AI (Adobe Illustrator), EPS (interscambio professionale) e PDF (sia raster che vettoriali).

Canali Colore

• Un'immagine digitale a colori è un file definito da dati digitali suddivisi tra le componenti cromatiche principali.
• La sequenza di informazioni di ciascuna componente è il canale colore.
• Un file immagine può avere uno o più canali colore, che sovrapposti restituiscono la colorazione finale.
• Esempi specifici: CMYK(ciano, magenta, giallo, nero) hanno 4 canali, RGB(rosso, verde, blu) hanno 3 canali, scala di grigi ha un canale.
• Con programmi come Adobe Photoshop, è possibile manipolare i singoli canali per un controllo preciso sulla resa cromatica.

Discretizzazione del Colore

• Nel passaggio all'ambiente digitale, il colore è convertito in valori numerici attraverso la discretizzazione.
• La discretizzazione comprende campionamento e quantizzazione.
• Il campionamento misura il colore a intervalli regolari, creando campioni. Più campioni, più precisione.
• La quantizzazione converte ogni campione in un valore numerico, stabilendo quanti livelli di colore rappresentare per pixel.
• Nel digitale, una sfumatura è sequenziata in una serie di gradini discreti.

Profondità del Colore

• La discretizzazione definisce i livelli di profondità per ogni canale; più livelli, più sfumature rappresentabili e più fedele riproduzione.
• La profondità indica quanti bit rappresentano il colore di ogni pixel.
• Un maggior numero di bit equivale a più combinazioni di 0 e 1 per creare gradini più piccoli e una transizione di colore più fluida.
• Una maggiore profondità del colore garantisce una migliore qualità dell'immagine, a scapito delle dimensioni del file.
• Occorre trovare un compromesso tra qualità e dimensione.

Livelli di Profondità

• 1 bit per canale permette solo valori di nero e bianco (acceso o spento).
• 8 bit per canale(1 byte) è lo standard per display e web, adatto per scala monocromatica e RGB.
• 16 bit per canale crea file molto grandi, usato in fotografia professionale per editing avanzato. Il numero di colori è 281 trilioni.
• Un'immagine RGB a 24 bit (8 bit x 3 canali) ha ogni pixel rappresentato da 3 byte, con oltre 16 milioni di combinazioni di colori.

Banding e Dithering

• Un'insufficiente profondità di colore causa il banding, che si manifesta come bande visibili nelle sfumature.
• Il dithering mitiga il banding usando pattern di pixel per migliorare le transizioni tra le bande.

Compressione Digitale

• Riduce le dimensioni dei file, influenzando il colore (compressione immagini digitali).
• Esistono due tipi di compressione: lossless (senza perdita) e lossy (con perdita).
• La compressione senza perdita (PNG, TIFF) mantiene i dati originali, risultando in file più grandi.
• La compressione con perdita (JPEG) riduce le dimensioni del file ma può causare perdita di dettagli.

Riproduzione del Colore

• Non tutti i colori percepibili dall'occhio umano sono riproducibili sui display o stampanti.
• I colori ottenibili con modello RGB e CMYK costituiscono due sottoinsiemi dello spettro visibile.
• È necessario conoscere e mappare con precisione i colori che i dispositivi possono riprodurre.

Gamut

• Indica l'estensione cromatica coperta da una periferica, ovvero l'insieme dei colori che può catturare, visualizzare o riprodurre.
• È rappresentato graficamente come un poligono all'interno del diagramma di cromaticità CIE 1931 xy.
• Il triangolo CIE permette di visualizzare e confrontare la gamma cromatica coperta da un dispositivo.
• Il diagramma cromatico, rappresenta un'area "neutrale" per confrontare gamut diversi, comprendendo i limiti dei sistemi di riproduzione.
• Periferiche diverse mostrano gamme cromatiche differenti.

Confronto tra Dispositivi

• Monitor e stampanti mostrano gamme cromatiche differenti.
• Il diagramma cromatico mostra i perimetri dei colori visibili a schermo in modalità RGB e CMYK.
• Non tutti i colori RGB corrispondono a CMYK; non è possibile stampare tutti i colori visualizzati.

Confronto Gamut e Dispositvi

• Oltre alla distinzione RGB/CMYK, ci sono differenze tra dispositivi simili che usano lo stesso modello di riproduzione del colore.
• Anche periferiche dello stesso tipo (ma di aziende diverse) hanno gamme cromatiche differenti.

Varianti RGB

• Ci sono diverse varianti del modello RGB, ognuna con gamut differenti.
• RGB si basa sulla sintesi additiva dei colori primari(rosso, verde, blu)ed e usato da monitor, schermi, ecc
• Varianti principali includono sRGB, Adobe RGB e ProPhoto RGB
• Ogni variante rappresenta uno spazio colore autonomo con propri usi, vantaggi e limiti.

sRGB

• sRGB (standard RGB) è stato sviluppato da Microsoft e HP nel 1996 per visualizzazione sul web.
• Compatibile tra dispositivi(fotocam digitali consumer, monitor).
• Ha un gamut limitato(35%dei colori visibili), gestisce il colore web in modo semplificato è inadatta alla stampa professionale.

Adobe RGB

• Adobe RGB è utilizzato principalmente in ambito professionale per fotografia digitale, elaborazione di immagini ad alta qualità, prestampa e stampa.
• Copre meglio i ciano e verdi e un gamut più ampio rispetto a sRGB(circa 50%), garantendo una riproduzione più fedele dei colori CMYK.

Prophoto RGB

• Lo spazio colore ProPhoto RGB, spazio RGB utilizzato da Kodak nel 1999 per conservare le informazioni sui colori in fase di editing o per l'archiviazione di immagini ad alta qualità a lungo termine
• Il gmut in ProPhoto RGB è il più ampio e include colori non riproducibili.
• Richiede un'alta profondità del colore per evitare fenomeni di posterizzazione.

Come Appaiono All'occho

• Se visualizzassimo lo stesso file immagine su due schermi diversi, i colori risulterebbero comunque diversi.

Gamut Effetivo

• Anche a parità di numeri, la percezione del colore è diversa su periferiche concorrenti ma utlizzano il modello di rappresentazione del colore
• Il gamut effettivo di un certo dispositivo è sempre un sottoinsieme dell'estensione cromatica coperta dallo spazio colore teorico associato.

Perifeiche e Colore

• la visualizzazione dei colori nei vari dispositivi non è determinata soltanto dal modello di riferimento per la riproduzione del colore.
• RGBper lo schermo e CMYK per le stamapnti, ma da il gamut coperto singolarmnete.

Comparazioni

• LCDschermo non riesce a riprodurre perfettamnte tutti i colori teoricamente definiti dal modello sRGB per cui è stato progettate.
• Sarà quindi più limitato dello spazio colore teorico sRGB.

Conversioni

• Avariare dei mezzi, i colori cambia nel Gamut e questo assunto ha un'implicazione importante: su macchine differenti, i medesimi numeri identificativi dei colori.
• Non è per forza dello stesso valore.

Colori Diversi

• Il problema da una corretta visualizzazione dei colori su diverse macchine non è legato ad avere colori rappresentati con gli stessi numeri; si tratta di avere uno strumento corretto
• Gli stessi numeri e diversi supporti restano di più o meno diversi.
• Coordinate Assolte
• Usare un elemento tra le periferiche da coordinate assolute del colore fornite da uno spazio colorimetro che sianol'indipendente.
• Cromaticità seppur indipendente, non tiene conto però dei fattori psicologici legati alla percezioni di colore nell'occhio umano.

CIE Lab 1976Modello Colorimetro

• Non crea uno sconpensi nei colori, e permette di presentare il colore in modo armonico.
• RGB e CYMK descrivi la qauntità di coloranetr necessaria a ripodurre con gli spazi corretti, e riesce a descrivere anche la'spetto del colore attraverso attributi percettivi.
• Spazio CIELab è importante perchè non è condizionabile, si basa a convertire in modo imprevedibile il modello di rappresentazione, inoltre è usato da diversi programmi( tra cui anche Photoshop)

Costruzione Tabelle

• Conoscendo Gamut posso mettere in un sistema un CMS- se uno è in grado di conettere colori che non hanno le capacità di avere stesso i colori di uno scanner.
• Il metodo di riprodurre e avere colori RGB e che sia diviso.

Color Management SystemCMS

• Appunto in sistema di gestione che viene svolta in diverse fasi-
• Caratterizzazione*
• Calibrazione dei dispositivi*
• Profilazione conversione digitale dei colori*
• CMS ne esistono divewrsii tpi, molti "chiusi"= sistemi proprietari specializzati , quelli di Aperti invede= sono soltanto un paio.
• Tra i pochi CMS che non siano chiusi ci itneress acapodire quello ICC. L',ICC è diventato un sitema uniiversale per l'azione di conversare e fare la profilazione.

Interazione e Componenti

Un programma CMS risulta di interazione tra varie componenti

• Motore di colore
• profili colore
• intenzioni di rendering
• Sisntema operativo ed applicazioni

Motore di Calcolo

• Si occupa di profiliare in tabelle attraverso il rapport tra diversi rapporti che riguardano periferiche diverse..
• Dato la mole di dati da gestire, risultà impissibile creare una tabella davvero completa( per esempio tra monitor e stampante ci starebber milioni di colori da convertire).

Trasformazione ICC

• Realizzazon una serie di tranformazioni tra vari colori, e se i colori non vengono dati invece, verranon creatò automatcio.
• Si interviene di fare colori approssimati quando si è fuori.

Rendering

• L'obbietticvo dei Rendering è creare approssimativamente un colore plausibile.
• La gestaltina ICC prevede quattro tipologie di interazioni
• colormetrcio assoluto*
• colomtrico relativo*
• satirazione.*
• percettivo* In particolare, per la gestione di questo, vi deve essere l'intenzione che da la perifica a coordinate colormetriche, e il sisitema di trasformazin del Colore viene sempre usato in maniere più semplice in XYZ.

Panoramica sui modelli di colore CMYK, RGB e scala di grigi. Spiegazione del campionamento e discretizzazione nel contesto della digitalizzazione del colore, e confronto tra spazi colore sRGB e Adobe RGB.