Immagini digitali - Setificio Informatica

Immagini digitali
Luca Mainetti, Matteo Agosti, Roberto Gonella
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INDICE
1. La teoria del colore ...............................................................................................................................................3
2. La formazione del colore e dell’immagine digitale ................................................................................................7
3. I formati GIFe PNG .............................................................................................................................................12
4. Il formato JPEG ..................................................................................................................................................16
5. I formati usati dalle fotocamere………………………………………………………………………………………...21
Riferimenti bibliografici ............................................................................................................................................23
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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). Le
radiazioni con lunghezza d’onda più bassa (oltre i 780 nanometri) si classificano come raggi infrarossi, mentre
quelle con lunghezza d’onda più alta (sotto i 380 nanometri) si classificano come raggi 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.
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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
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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, giallo-arancio, giallo-verde, bluverde, 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.
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
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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
I software dedicati alla grafica (fotoritocco, illustrazione, publishing, etc…) consentono di creare una o più
tavolozze (o palette) di colori. Si tratta di una lista di colori scelti nell’insieme di tutti quelli disponibili. Lo scopo di
una tavolozza è quello di limitare l’insieme dei colori disponibili per uno specifico lavoro. Si pensi ad esempio ad
una brochure cartacea: tipicamente l’insieme dei colori utilizzati è limitato (rispetto allo spettro completo) per
garantire uniformità e semplicità, ma soprattutto per definire una chiara associazione tra gli elementi della
brochure (titolo, corpo del testo, note, bordi, sfondi, etc…) e i colori possibili.
Ma qual è l’efficacia dei colori e l’influenza che hanno sugli utenti? I pubblicitari hanno saputo trarre profitto dai
risultati della ricerca psicologica degli effetti che il colore può avere sulle emozioni e sulle percezioni delle
persone. Gli annunci pubblicitari, infatti, si avvalgono di questa cognizione per evocare sentimenti o ricordi che
inducono il consumatore a desiderare l'articolo presentato, ma come si crea una combinazione di colori efficace?
Per coloro che non hanno un'esperienza artistica potrebbe risultare difficile unire i colori in combinazioni
evocative o significative. Sarà utile, a questo proposito, visitare siti che illustrano il lavoro di artisti e che per
questo utilizzano tendenzialmente i colori nel modo appropriato per creare uno stato d'animo. L'esame del modo
in cui gli artisti utilizzano il colore può essere molto istruttivo. La visualizzazione di siti di artisti e la valutazione
dei messaggi trasmessi dai colori utilizzati contribuiranno inoltre a sviluppare una maggiore capacità di
osservazione dei colori e a scegliere combinazioni efficaci. Esistono inoltre siti che raccolgono tavolozze di colori
liberamente utilizzabili nelle proprie produzioni grafiche, come ad esempio http://kuler.adobe.com.
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Riferimenti bibliografici
S. Ihrig, E. Ihrig, “Immagini Digitali - Trattamento e Stampa”, McGraw-Hill 2° edizione, 1999
J. D. Murray, W. vanRyper, “Encyclopedia of Graphics File Formats”,O'Reilly; 2° edition, 1996
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