Teori Warna. Grafik Komputer 2. Isikan Judul Halaman. Grafik Komputer 2

(1)

Teori Warna

(2)

Apa itu Warna?p

Warna adalah elemen terpenting

dalam desain grafis Warna dalam desain grafis. Warna menjadi indikator pembeda

antara satu objek dengan yang lain

lain.

Dari sudut pandang ilmu fisika, warna dihasilkan dari

representasi sinar putih yang dihasilkan oleh matahari atau bola lampu pada spektrum p p p prisma.

(3)

Teori Warna

Warna di Komputer

Di dunia komputer ada banyak sistem warna antara lain sistem warna, antara lain

RGB (Red-Green-Blue), CMYK

(Cyan-Magenta-Yellow-Black), LAB Color (lightness

A (Green-red axis)

B(blueyellow axis)) HLS B(blueyellow axis)), HLS

(Hue-Lightness-Saturation). Banyaknya sistem warna

karena ada perbedaan dalam aplikasi saat cetak.

(4)

Teori Warna

Berdasarkan fungsinya, aplikasi warna di layar komputerg y , p y p dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. warna additive

dd d k k d l d l

Warna additive digunakan untuk desain tampilan di layar monitor, tidak untuk kebutuhan cetak. Di antara sistem warna additive adalah RGB, LAB Color dan HLS. Desain yang menggunakan model warna additive, misalnya game, wallpaper, web dan

video.

2. warna subtractive.

Warna ini merupakan perpaduan beberapa warna primer. Warna

subtractive digunakan untuk kebutuhan cetak. Sistem warna

yang digunakan adalah CMYK. Sistem warna ini berasal dari tiga warna primer dan perpaduan ketiganya menghasilkang p p p g y g warna hitam.

(5)

Spektrum warnap

 Cahaya matahari yang dilewatkan pada prisma  Cahaya matahari yang dilewatkan pada prisma

menghasilkan spetrum warna.

 ‘warna’ objek yang diterima oleh penglihatan

manusia ditentukan oleh cahaya dipantulkan manusia ditentukan oleh cahaya dipantulkan oleh objek tersebut.

(6)

Akromatik vs Kromatik

 Cahaya akromatik: tidak berwarna hanya  Cahaya akromatik: tidak berwarna, hanya

menggunakan intensitas yang diukur dengan tingkat

dengan tingkat

 keabuan. Contoh: TV hitam-putih, citra

monokrom yang kita gunakany g g

 Cahaya kromatik: panjang gelombang

400~700 nm. Tiga satuan yang

digunakan untuk mendeskripsikan

kualitas dari sumber cahaya akromatik:

R di

 Radiance

 Luminance

(7)

Cahaya Kromatiky

 Radiansi:

 jumlah energi yang memancar dari sumber cahaya (dalam satuan watt)

 Luminasi:  Luminasi:

 jumlah energi yang diterima oleh observer dari sumber cahaya (dalam satuan lumens, lm). contoh: sinar inframerah memiliki

di i b t i i tid k d t dilih t l h b

radiansi yang besar tapi nyaris tidak dapat dilihat oleh observer

 Brightness:

 Deskriptor yang subjektif mirip dengan pengertian intensitas

 Deskriptor yang subjektif, mirip dengan pengertian intensitas pada akromatik, walah satu faktor penentu dalam

(8)

(9)

Pemrosesan Informasi oleh

Observer Manusia

 Persepsi visual

 Berhubungan dg bagaimana persepsi thd citra oleh observer manusia  Berhubungan dg bagaimana persepsi thd citra oleh observer manusia

• Pemrosesan awal oleh mata

• Pemrosesan lebih jauh oleh otak

 Penting utk mengembangkan image fidelity measure  Penting utk mengembangkan image fidelity measure

• Diperlukan utk perencanaan & evaluasi algoritma & sistem DIP/DIV  Trichromatic color theory (Thomas Young): color vision

adalah hasil dari tiga photoreceptors berbeda adalah hasil dari tiga photoreceptors berbeda

(10)

(11)

Mata vs Kamera

(12)

Persepsi Warna Manusia

 Retina berisi photo receptors

 Cones: day vision dp melihat (persepsi) color

tone (Hue)

• Tiga tipe cones (Red, green & blue cones) 

overlapping passband dg puncak sekitar merah (560 ) hpp g p(530 ) d bg p (440 )

nm), hijau (530 nm) dan biru (440 nm)

• Teori Tri-receptors color vision [Young 1802]

 Rods: night vision, persepsi hanya brightness

 Sensasi color dikarakteristikkan oleh

 Luminance (brightness)  Chrominance

H ( l ) • Hue (color tone)

• Saturation (color purity)

• Respon dari suatu cone bergantung pd panjang gelombang dan i t it

intensitasnya

• Interaksi diantara paling sedikit 2 tipe cone diperlukan utk mendpka kemmampuan mempersepsi warna

• Diperkirakan masing2 dari tipe cone HVS dp membedakan 100 • Diperkirakan masing2 dari tipe cone HVS dp membedakan 100

gradasi berbeda, otak mengkombinasikan variasi ini shg manusi dp membedakan sekita 1 juta warna berbeda

(13)

Trichromatic Color Mixing

m

g

 Dari struktur mata manusia, semua warna dipandang sebagai p g g

kombinasi variabel dari primary color: red (R), green (G) dan blue (B)

 Utk standarisasi CIE (Commission Internationale de  Utk standarisasi CIE (Commission Internationale de

l’Eclairage – the International Commission on Illumination):

 Blue = 435,8 nm  Green = 546 1  Green = 546,1  Red = 700 nm

 Nilai R, G, dan B yg diperlukan utk membentuk sembarang  Nilai R, G, dan B yg diperlukan utk membentuk sembarang

color disebut nilai tristimulus: X, Y, Z

 Suatu color dispesifikasikan oleh trichromatic coefficient:

x = Z/(X+Y+Z) x = Z/(X+Y+Z)

y = Y/(X+Y+Z)  x + y + z =1 z = Z/(X+Y+Z)

(14)

Bagaimana Warna Dinyatakan

 Warna dinyatakan dalam komponen RGB (red,

green, blue), CMYK (cyan, magenta, yellow, black), HSV HLS atau YIQ HSV, HLS atau YIQ. Mengubah RGB ke CMYK:g C = 1 - R M = 1 - G M 1 G Y = 1 - B K = min(C,M,Y) C’ = C - K RGB color cube C = C - K M’ = M - K Y’ = Y - K

(15)

CIE Colorspace

 CIE (Commision Internationale d’Eclairage)

mendefinisikan spektrum warna seperti gambar berikut:

(16)

CIE Chromacity Diagram

 Lebih mudah melihat warna CIE dalam diagram berikut

(17)

Color Gamut

 Beberapa device hanya bisa menampilkan

 Beberapa device hanya bisa menampilkan spektrum warna yang terbatas

(18)

Dithering

Classical halftone pada

suratkabar

 Dithering dilakukan untuk mensimulasikan warna

 Dithering dilakukan untuk mensimulasikan warna yang lebih banyak daripada yang bisa dihasilkan suatu device

(19)

Dither Pattern

 Pada komputer, dithering merupakan trade-off antara spatial resolution dan warna.

(20)

Membuat Dither Pattern

 Pattern ukuran berapapun dapat dibuat dengan rule di atas. Lihat contoh pattern 8x8 di atas!

(21)

Warna primer vs warna sekunder (pada cahaya)

(pada cahaya)

Warna primer:

 red (R), green (G), blue (B)

 perhatikan bahwa komponen RGB saja tidak bisa

 perhatikan bahwa komponen RGB saja tidak bisa menghasilkan semua spektrum warna, kecuali jika panjang gelombangnya juga dapat bervariasi

p j g g g y j g p

Warna sekunder:

 Magenta (R+B) cyan (G+B) yellow(R+G)

 Magenta (R+B), cyan (G+B), yellow(R+G)

(22)

Warna primer vs warna sekunder pada pigmen

pada pigmen

Warna primer:

 magenta, cyan, yellow

 Definisi: menyerap warna primer cahaya dan

merefleksikan/mentransmisikan dua warna lainnya

lainnya

Warna sekunder:

 R G B

 R,G,B

(23)

(24)

Brightness, hue, saturationg , ,

 Tiga karakteristik yang digunakan untuk g y g g

membedakan satu warna dengan lainnya

 Brightness: intensitas kromatik

 Hue: panjang gelombang dominan dalam  Hue: panjang gelombang dominan dalam

campuran gelombang cahaya (warna dominan yang diterima oleh observer). Kita menyebut suatu benda ‘merah’ atau ‘biru’ > berarti kita suatu benda merah atau biru -> berarti kita menyebutkan hue-nya

 Saturasi: kemurnian relatif (pada spektrum (p p

warna murni: merah, oranye, kuning, hijau, biru, dan violet tersaturasi penuh, sedangkan pink

saturasinya lebih rendahy

(25)

Model Warna

Memfasilitasi spesifikasi warna

Memfasilitasi spesifikasi warna,

model warna digunakan untuk

menspesifikasikan sebuah sistem menspesifikasikan sebuah sistem koordinat 3D untuk representasi warna

warna

 Model warna berorientasi hardware: model

RGB untuk monitor warna dan kamera video RGB untuk monitor warna dan kamera video, model CMY untuk printer warna, model YIQ untuk siaran TV warna

(26)

(27)

(28)

(29)

Safe RGB Colors

Banyak sistem terbatas pada 256

warna walaupun 24-bit citra RGB tersedia

tersedia

Dibentuklah kumpulan warna RGB

aman (dapat digunakan pada semua aman (dapat digunakan pada semua sistem: all-systems-safe)

D i 256 t b t 40

Dari 256 warna tersebut, 40 warna

diproses dengan cara yang berbeda

l h b OS i ti l

oleh bermacam OS, sisanya tinggal 216 warna yang berlaku umum bagi

i t

(30)

Safe RGB Colors

 216 warna ini telah menjadi standar de

facto untuk safe colors terutama untuk facto untuk safe colors, terutama untuk aplikasi internet.

 Setiap 216 warna ini terdiri dari 3 p

komponen RGB, tapi masing-masing

hanya boleh bernilai 0,51,102, 153, 204, 255 (lihat tabel di bawah)

255 (lihat tabel di bawah)

 Warna merah murni: FF0000, biru

murni: 0000FF, hitam: 000000, putih: , , p FFFFFF

(31)

(32)

Model CMY

Asumsikan semua nilai warna

dinormalisasi menjadi [0 1] dinormalisasi menjadi [0,1]

Model CMY digunakan untuk membuat

output hardcopy output hardcopy

CMYK  K adalah warna keempat:

hitam; karena CMY yang dicampur

id k d h ilk hi

tidak dapat menghasilkan warna hitam pekat, sedangkan seringkali kita harus mencetak dengan warna hitam pekat mencetak dengan warna hitam pekat.

Rumusan:

 C = 1 – RC 1 R

(33)

Model HSI

RGB dan CMY tidak cocok untuk

mendeskripsikan colors berdasarkan interpretasi manusia

interpretasi manusia

Hue (H), Saturation (S), Intensitas

(I) (I)

 Hue: mendeskripsikan warna murni

S t i d j t b k i dil kk

 Saturasi: derajat banyaknya warna murni dilunakkan dengan warna putih

 Intensitas: menggabungkan informasi warna dari H

 Intensitas: menggabungkan informasi warna dari H dan S

(34)

Model HSI

 I (intensity)  garis yang menghubungkan  I (intensity)  garis yang menghubungkan

titik black dan white

(35)

Model HSI

H (hue)  semua titik pada bidang ( ) p g

yang dibatasi oleh titik black, white dan warna-x, memiliki hue yang

sama yaitu warna x sama, yaitu warna-x.

Contoh pada gambar sebelumnya:

warna-x: cyan warna x: cyan

S (saturasi)  untuk menentukan

saturasi (kemurnian) dari warna-x: ( )

buat bidang dari titik warna-x tegak lurus dengan sumbu intensitas dan memiliki hue yang sama Saturasi memiliki hue yang sama. Saturasi adalah jarak terdekat antara titik

(36)

(37)

(38)

Model YIQ

YIQ (Y for luminance, I for in-phase and Q for quadrature), like YUV, is

a color space used in television signals YIQ is used predominantly by a color space used in television signals. YIQ is used predominantly by

the NTSC television standard for encoding color information. The Y

component, like in YUV, is used to encode luminance information, and

is the only component used by black and white television receivers is the only component used by black-and-white television receivers. The I and Q signals contain the actual color information. The YIQ color space is actually exactly the same as YUV, except the I-Q plane differs from the U-V plane by a simple 33-degree rotation and axis-swap This from the U V plane by a simple 33 degree rotation and axis swap. This rotation puts the I color axis in the orange region of the color space, which is where flesh tones are found. Since the human eye notices incorrect flesh tones more easily than other color defects, I can then be incorrect flesh tones more easily than other color defects, I can then be given a higher bandwidth than Q in a severely limited-bandwidth video

signal such as NTSC by modifing the circle-based quadrature

modulation into an ellipse-based variant, where the I axis is the major p , j axis of the ellipse and the Q axis is the minor axis.

(39)

Model YIQQ

 Most newer systems from PAL onward, that

don't suffer from such tight bandwidth

li it f th t h i ll i t

limits, prefer the technically easier-to-use YUV color space.

 A formula exists for converting colors from

the RGB color space to YIQ This formula the RGB color space to YIQ. This formula, where R, G, and B are defined on a scale from zero to one, is shown below.

 The approximate value of the matrix is: