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Fundamentos de Cores

As cores percebidas por seres humanos são determinadas pela natureza do objeto, onde um corpo reflete a luz de forma que transmite ondas no espectro da cor dele, por exemplo objetos brancos refletem todos os comprimentos de onda de forma balanceada. A caracterização de luz se divide em acromática, onde ela não possui cores, como uma televisão preto e branco, e também só tem um atributo que é sua intensidade, ou quantidade. A luz cromática engloba o espectro de cores e possui três atributos: radiância, que é a quantidade total de energia que flui da fonte de luz e é medida por watts; luminância, que mede a quantidade de energia percebida por um observador e é medida por lumens; e brilho, que é um atributo subjetivo, praticamente impossível de ser medido, ele incorpora a noção acromática de intensidade.

A características geralmente utilizadas para distinguir as cores são: brilho, que corresponde à noção de intensidade; Matriz, que é o comprimento de onda dominante em uma mistura de ondas de luz; e saturação, que se refere à quantidade de luz branca misturada à matiz. Existem duas metodologias para especificação de cores: A partir dos valores de triestímulos, que consistem em equações para definir a cromaticidade (matiz + saturação); e a partir do diagrama de cromaticidade, que define o eixo x de um gráfico como vermelho e o y como verde, resultado no correspondente z em azul, a composição dos 3 gera uma cor, este é muito útil para a mistura de cores e visualização.

Modelos de Cores

O objetivo do modelo de cores é facilitar a especificação das cores de forma padronizada utilizando um sistema de coordenadas e um subespaço dentro desse sistema, no qual cada cor é representada por um ponto. Geralmente esta definição é orientada para o hardware, como monitores ou impressora, ou em direção das aplicações. Os modelos orientados à hardware são RGB, que são RED, GREEN e BLUE (Vermelho, verde e azul), usados para monitores coloridos e câmeras; o modelo CMY (Ciano, Magenta e Amarelo) e o CMYK (Acrescenta o preto) para impressões coloridas; e o modelo HSI (Matiz, saturação e intensidade), que corresponde a como os seres humanos descrevem e interpretam as cores.

Hello world!

Hoje vamos conversar um pouco sobre aplicações de Computação Visual e suas 3 subáreas que são: Computação Gráfica, Visão Computacional, Processamento de Imagens. Basicamente, aplicações da área de computação visual são aquelas que conseguem obter, manipular, processar, modelar ou interagir com imagens ou dados multidimensionais. Certo, mas o que significa? Quem são essas tais aplicações? O que elas fazem? Como se comportam? Sexta, no Globo Reporter. Só que não, hoje, agora, aqui no Anna.exe.

As aplicações de computação visual são divididas em 3 subáreas, como já mencionei anteriormente, vou descrever rapidamente cada uma e dar exemplos de aplicações de cada área:

Computação Gráfica: Esta área se refere à estudos de imagens em geral e tem muitas subáreas de desenvolvimento e de construção de modelos tridimensionais, alguns exemplos destas áreas são Artes, Jogos, arquitetura, engenharia, cinema, medicina, entre outros. 

Estas aplicações são abrangentes e nos últimos anos tem se tornado cada vez mais conhecidos e disseminados, sendo muito utilizadas pelas áreas que citei acima. Alguns exemplos de softwares muito famosos que envolvem manipulação de imagens e computação gráfica são Photoshop, Adobe Illustrator, Premiére e Autocad.

Eu optei por trazer como exemplo o software Blender (https://www.blender.org), um programa de código aberto que possui diversos usos, como modelagem, animação, texturização, composição, renderização e edição de vídeos, é multiplataforma e está disponível para Windows, macOS e Linux. Ele pode ser utilizado para geração desde modelos tridimensionais até produção de vídeo, inclusive podendo ser utilizados scripts em Python para aumentar a capacidade de interação com as imagens, o que torna esta ferramenta muito poderosa.

Visão Computacional: Esta área é muito interessante, pois se preocupa em estudar e desenvolver como as máquinas enxergam. Desenvolvendo tecnologias para desenvolvimento de inteligências artificiais para obter informações de imagens ou dados multidimensionais. Podem ser envolvidos em controle de processos, como veículos autônomos, reconhecimento facial, robôs.

Utilizando percepção visual de humanos e animais em estudos que resultam em modelos que complementam a visão biológica, podendo ser implementada em hardware e softwares. É muito difundida na medicina, algumas aplicações são os ultrassons, tomografias e ressonâncias magnéticas.

Escolhi uma aplicação muito interessante de visão computacional, a loja Amazon Go, que utiliza um software que identifica quando os itens são retirados ou retornados das prateleiras e quando você termina sua compra, ele debita automaticamente do seu cartão de crédito. Legal né?

Processamento de Imagens: Por último, porém não menos importante! Esta área é a que utiliza imagens como entrada e saída e o processamento dos dados destas imagens são utilizados para machine learning e reconhecimento de padrões, envolvendo o tratamento da imagem como um sinal bidimensional, onde são aplicados padrões de processamento de sinal.

São utilizadas técnicas para processamento de resolução de imagem, limite dinâmico, filtros para remoção de ruídos das imagens, detecção de bordas, transformações geométricas como reescalar uma imagem, correções de cores, edição de imagens.

Aqui estão alguns links que usei como base e achei legais para estudos mais aprofundados:

https://www.allanbrito.com/2007/01/16/aplicacoes-da-computacao-grafica/

https://pt.wikipedia.org/wiki/Computação_gráfica

https://pt.wikipedia.org/wiki/Visão_computacional

http://www.ic.uff.br/index.php/pt/pos-graduacao/linhas-de-pesquisa/29-paginas/96-computacao-visual

https://www.aliger.com.br/blog/saiba-o-que-e-visao-computacional/

https://www.vision-systems.com/boards-software/article/16751621/amazon-go-checkoutfree-convenience-store-opens-to-public

http://www.lcad.icmc.usp.br/~jbatista/procimg/2015/intro_2015.pdf

https://www.scielo.br/j/ramb/a/GgvbYMr38tJcFfvsFjQWMHD/?lang=pt

http://www.cbpf.br/cat/pdsi/pdf/ProcessamentoImagens.PDF

https://pt.wikipedia.org/wiki/Processamento_de_imagem

http://www.lcad.icmc.usp.br/~jbatista/procimg/2016/apres.pdf

https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/informatica/computacao-grafica-aplicacoes-gerais/48292