Immagini digitali Luca Mainetti INDICE 1. La teoria del colore...................................................................................................................1 2. La formazione del colore e dell’immagine digitale.....................................................................4 3. Il formato GIF..............................................................................................................................7 4. Il formato JPEG........................................................................................................................11 Riferimenti bibliografici.................................................................................................................15 1. La teoria del colore Segui questa lezione e sarai in grado di comprendere con più soddisfazione come si forma il colore che caratterizza le immagini. E’ fondamentale per saper ideare ed applicare correttamente una qualunque operazione di foto ritocco. La visione del colore è un fenomeno che dipende da una terna di fattori: la natura della luce, l’interazione tra luce e materia e il funzionamento del sistema di visione tipico degli esseri umani (l’occhio). Gli esseri umani vedono un colore quando una sorgente luminosa, che emette una particolare distribuzione di onde elettromagnetiche con lunghezze d’onda corrispondenti a luce colorata visibile, colpisce un oggetto colorato, interagisce con la sua materia e si riflette sino ad arrivare ai nostri organi recettori del senso della vista. I fotorecettori presenti nell’occhio sono sensibili ad un determinato intervallo di frequenze (lo spettro del visibile) di tali onde e traducono l’energia elettromagnetica che raccolgono in stimoli, che vengono inviati al cervello, che a sua volta li traduce in informazione che percepiamo come colore. L’occhio umano è in grado di percepire solamente radiazioni elettromagnetiche le cui lunghezze d’onda stanno tra i 780 e i 380 nanometri: queste onde sono dette appartenenti allo spettro del visibile: questi due limiti corrispondono rispettivamente al colore rosso (con minore energia) e al colore viola (con maggiore energia). Alle frequenze più basse (oltre i 780 nanometri) stanno i cosiddetti infrarossi, mentre a quelle più alte (sotto i 380 nanometri) stanno gli ultravioletti. L’occhio umano è in grado di percepire nello spettro del visibile circa 10.000 diversi colori, dati da diverse lunghezze d’onda emissive. Tuttavia, si partiziona per convenzione lo spettro in sette colori prominenti così suddivisi: viola (380 nm), indaco (450 nm), blu (490nm), verde (560nm), giallo (590nm), arancio (630nm), rosso (780nm). La combinazione dell’emissione di più frequenze porta ad un’onda luminosa percepita come bianco: un prisma separatore, grazie a un indice di rifrazione che angola in modo diverso le diverse frequenze che ne attraversano il materiale, consente di individuare le sette preminenti colorazioni di cui è dotato lo spettro, esattamente come nel fenomeno dell’arcobaleno. Questo aspetto prova che l’unione dei colori avviene in modo additivo all’interno di un sistema fisico emissivo (le sorgenti luminose emettono frequenze, che unendosi portano al bianco). Esiste un diverso spazio colore, detto sottrattivo, il quale utilizza sottrazione di frequenze mediante la stesura di opportune sostanze chimiche dette pigmenti sopra un materiale su cui la frequenza luminosa incidente va a battere. Il colore risultante è dato dalle frequenze superstiti non assorbite dai pigmenti presenti sul materiale e percepite come colore dal recettore visivo. In uno spazio colore sottrattivo, la somma dei pigmenti dà il massimo assorbimento di frequenze e quindi l’assenza di luce (nero). Dal punto di vista della tecnica artistica, si ragiona utilizzando uno spazio colore sottrattivo: i colori sono suddivisi sulla Ruota dei Colori, che consente di schematizzarne alcune proprietà visive direttamente derivate dalla loro origine fisica. La ruota dei colori definisce alcuni colori primari, nel senso che da essi possono essere derivati tutti gli altri colori: essi sono il Rosso, (nell’industria della stampa si utilizza un inchiostro denominato Magenta, una variante di rosso che prende il nome dalla città di Magenta, dove si svolse una battaglia contro le truppe Napoleoniche, le quali indossavano pantaloni di questo particolare colore), il Blu (in industria il corrispondente inchiostro prende il nome di Cyan o Ciano e corrisponde ad una particolare tinta di azzurro chiaro) ed il Giallo - posti su tre delle punte della stella che nella ruota dei colori può essere inscritta. Le altre punte intermedie rappresentano i colori ottenibili dalla combinazione delle punte adiacenti; ad esempio, l’arancio si ottiene combinando i vicini rosso e giallo, il verde dal blu e giallo e così via. Questi colori sono detti secondari. Essi sono Arancio, Viola, Verde. Mescolando tra di loro un colore secondario con il colore primario della punta vicina, si ottengono i colori terziari, rappresentati nella ruota ciascuno tra le punte alternate di colori primari e secondari. I colori terziari hanno nomi misti e sono: rosso-arancio, gialloarancio, giallo-verde, blu-verde, blu-viola e rosso-viola. Colori primari Colori secondari Colori terziari Colori complementari Colori analoghi Colori attivi e passivi Un’altra categoria di colori è quella denominata “colori neutri”: si tratta di colori formati da uguali parti di ciascuno dei colori primari (uguali proporzioni di magenta, ciano e giallo), a formare diverse intensità di quelli che vengono comunemente detti grigi. 2 Tutti gli altri colori possono essere ottenuti attraverso la mescolanza delle scale dei neutri con i colori primari, secondari e terziari: questi colori sono detti Tinte (Tints) o Ombre (Shades). Una tinta si ottiene mescolando del bianco ad una quantità di colore, viceversa un’ombra si ottiene mescolando del nero ad un colore. Le tinte rappresentano dunque colori più chiari, mentre le ombre rappresentano colori più scuri. La ruota dei colori viene utilizzata per scegliere degli schemi colori dominanti nella creazione delle proprie immagini. Tra gli schemi colori più utilizzati vi sono i seguenti: monocromo, complementare, analogo, caldo e freddo. Nello schema monocromo, tutti gli elementi sono realizzati con un colore primario o secondario e da un certo numero di tinte o ombre derivati da questo colore. Nello schema complementare, si scelgono tinte e ombre derivati da due colori complementari, vale a dire colori che si trovano su punte opposte della ruota dei colori. I colori complementari forniscono il massimo valore di contrasto e danno come effetto un lavoro che attira molto l’attenzione dell’osservatore. Tipici esempi sono rosso con verde, blu con arancio. Nello schema analogo si utilizzano da tre a cinque colori con scarso contrasto tra di loro, preso da due punte adiacenti della ruota dei colori e dal relativo colore intermedio, oltre che eventualmente dagli associati colori terziari. Nello schema caldo si utilizzano i colori posti nella parte sinistra della ruota dei colori e si utilizzano laddove si vuole dare una sensazione di calore, luminosità, vicinanza al soggetto della scena rappresentata. Nello schema freddo, viceversa, si utilizza la parte destra della ruota dei colori, per ottenere un effetto di distacco rispetto all’osservatore. Schema monocromo Schema complementare Schema caldo Schema freddo Schema analogo 3