5. El sistema de mesura HSB
Necessitat d'alternatives a les descripcions RGB
El sistema RGB es basa en les intensitats corresponents als tres colors primaris per a obtenir un determinat color. És un sistema proper a les característiques físiques dels colors.
Però com ja hem dit, entre els aspectes perceptuals i els físics no hi ha una relació senzilla, com ja posa de manifest el diagrama de la CIE. Cal, doncs, arbitrar sistemes de mesura alternatius més afins als aspectes perceptuals, i per tant d'ús més intuïtiu.
Una primera idea consisteix a disposar el cub amb el vértex negre cap avall i el vértex blanc cap amunt. En aquestes circumstàncies l'alçària sobre el negre dóna compte de la lluminositat del color. Si projectem tots els vértexs sobre un pla, obtenim un hexàgon en el perímetre del qual es situen els colors saturats i de màxima intensitat, com ho mostra la figura de més a l'esquerra.
Aquesta disposició rarament es fa servir així, ja que presenta notables complicacions de tipus matemàtic a l'hora d'interpolar colors, i es busquen altres figures geomètriques.
D'una manera general, l'hexàgon es converteix en un cercle, com ho mostra la figura de més a la dreta. Aquesta transformació es fa de manera que es compleixin les condicions següents:
- Sengles algorismes simples relacionen quantitativament les descripcions del nou sistema amb la descripció rgb.
- Els espais generats són homogenis, de manera que les dimensions d'un punt intermedi R entre dos altres punts P i Q resulten de la interpolació lineal de les d'aquells.
- Prenent el radi que uneix el punt central del cercle amb el punt corresponent al vermell, la mesura dels angles formats amb els altres radis es pren com a mesura indicativa del to del color corresponent.
- Els colors neutres (escala de grisos) es corresponen amb el centre del cercle. El quocient entre el radi OP corresponent a un punt P i el radi de la circumferència, OM, representa la saturació.
- La intensitat perceptual del color, com ja s'ha dit, s'indica amb la tercera dimensió.
A partir d'aquest cercle i per tal d'introduir la tercera dimensió, hi ha diverses figures geomètriques que, soles o combinades, poden donar satisfacció als requisits indicats: l'esfera, els cilindres i els cons.
Ens fixarem en dos sistemes: l'HSB i el l'HLS, que són els més emprats en les interfícies del programes informàtics de tractament d'imatges.
Cal notar que no parlem de diverses maneres de produir colors, sinó de diverses maneres de mesurar cada un dels colors.
Les descripcions HSV i HSB dels colors
El sistema HSV fa servir els conceptes de to (hue), saturació (saturation) i valor (value), mesura de la intensitat perceptual. Pràcticament equivalent és el sistema HSB, en què la intensitat perceptual s'anomena brillantor (brightness).
Molts programes informàtics gràfics - com ara el PhotoShop d'Adobe o el Flash de Macromedia - faciliten a l'usuari el treball amb els paràmetres HSB.
En aquest sistema els colors s'organitzen en forma de con, representat amb el vértex cap avall. La circunferència de la base conté els colors en què almenys un component RGB és màxim i almenys un altre és nul. El vértex del con l'ocupa el color negre. El sentit de la figura cònica és que com menys intensa és la llum, més irrellevants esdevenen les distincions de to i de saturació. El blanc ocupa el centre de la base del con. Amb aquest sistema qualsevol color en què un dels components RGB tingui la intensitat màxima tindrà la brillantor màxima.
Mostra dels talls dels cons HSB
A continuació es presenta un esquema que representa aproximadament la intersecció triangular del con HSB amb el pla format per l'eix i la generatriu. Hi ha tres caselles, R, G i B per a indicar les intensitats dels tres components primaris, segons una escala que va del 0 al 10. Doneu el valor 10 a un dels tres; 0 a un altre i un valor entre 0 i 10 a un altre, i feu clic en el botó: immediatament apareixerà el color seleccionat en la casella superior dreta i el conjunt de colors emparentats amb aquest en les altres. Podeu fer tants canvis com volgueu.
- La línia superior és un radi de la base del con; conté les representacions dels diversos graus de pèrdua de saturació, entre la màxima (color elegit, a la dreta) i el blanc (a l'esquerra).
- Seguint la generatiu del con cap avall, es mostra el resultat de l'enfosquiment, fins arribar al negre.
- La línia vertical esquerra, corresponent a l'eix del con, és l'escala de grisos.
- I qualsevol color intermedi apareix tant més a l'esquerra com menys saturat i tant més avall com menys brillant.
Escales del sistema HSB
Habitualment els tons es mesuren sobre una escala de 0 a 360 (mesura sexagesimal dels angles), amb els tres colors primaris distribuïts uniformement: el 0 (que coincideix amb el 360) correspon al vermell, el 120 al verd i el 240 al blau.
La intensitat va de 0 (vértex del con) a 100 (base superior del con).
La saturació va de 0 a 100 (quocient dels radis expressat en percentatge).
Transformacions RGB - HSB
Els paràmetres d'un color en els formats RGB i HSB es relacionen per les fórmules següents:
| H | M ± 60 (c2 - c3) / (c1 - c3) |
| S | 100 ( 1 - ( c3 / c1 ) ) |
| B | 100 c1 / 255 |
on
- c1, c2 i c3 són els tres components RGB ordenats de major a menor.
- M és
- 0 si c1 és el vermell,
- 120 si c1 és el verd, i
- 240 si c1 és el blau.
- El signe és positiu si c1 és vermell i c2 verd, si c1 és verd i c2 blau o si c1 és blau i c2 vermell, i negatiu en els casos contraris.
| Color (150, 80, 40) | Color (150, 200, 100) |
|---|---|
| H: 0 + 60 * (80-40) / (150-40) = 22 S: 100 * ( 1 - (40/150) ) = 73 B: 100 * 150 / 255 = 59 |
H: 120 - 60 (150-100) / (200-100) = 90 S: 100 * ( 1 - (100/200)) = 50 B: 100 * 200 / 255 = 78 |
Eina d'obtenció de colors (HSB)
A continuació hi ha una eina que permet la representació i la quantificació de qualsevol color.
Cal començar fent una primera aproximació de to prement qualsevol dels botons numerats.
A continuació s'ajusta el to, la saturació i la brillantor, amb els 12 botons corresponents. Poden fer-s'hi tantes rectificacions com calgui.
En tot moment se'ns presenta:
- A la casella més gran, el color obtingut.
- A les caselles R, V i B els tres components (Això permet observar la dificultat de tenir una visió intuïtiva de les mescles additives, llevat que s'hi tingui molta pràctica).
- A la casella SI, un color del mateix to que el que representem, amb la saturació i la brillantor màximes.
- A la casella I, un color del mateix to que el que representem, amb la brillantor màxima però degradat a la saturació corresponent.
- A la casella situada damunt els botons numèrics, la fórmula hexadecimal del color.
- A les caselles situades entre els botons d'augment o disminució de paràmetres, els valors vigents d'aquests.