Les 8: C4 - Kleurmodellen

• Informatica
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Blok 2: Informatie

Les 8

Na de les kun je...

• Decimale of binaire getallen omzetten naar hexadecimale getallen en andersom
• Uitleggen wat kleurmodellen zijn en waarom deze er zijn;
• De toepassingen van de kleurmodellen RGB en CMY beschrijven en de verschillen uitleggen.

Lesplanning

1. Terugblik vorige les


2. Uitleg kleurmodellen
3. Zelfstandig aan de slag met huiswerk
4. Afsluiting

Terugblik

1. Wat betekent het gedeelte 0x in het 'getal' 0x64?
2. Hoe geef je aan dat iets een binair getal is?
3. Voor welk decimaal getal staat de letter C in hexadecimale getallen? 
4. Hoeveel bits worden door 1 hexadecimaal getal gerepresenteerd EN hoe heet zo'n combinatie?
5. Wat is het voordeel van hexadecimale getallen t.o.v. binaire getallen?

Hexadecimaal (16)

• Getallen opgebouwd uit combinaties van 0 t/m 9 en/of A t/m F vermenigvuldigd met machten van 16;
• positie van getal vanaf achteren geeft de macht aan (dus van rechts naar links lezen...)
• 1 Hexadecimaal getal staat voor een binair getal van 4 bits: 0b1111 = 0xF = 15
• 4 bits = nibble

Hexadecimaal naar decimaal = 

• 0x64 = 6 x 16^1 + 4 x 16^0 = 100 (oftewel: 0b01100100)

• 0x6B = 6 x 16^1 + 11 x 16^0= 107 (oftewel: 0b01101011)
  

Hexadecimaal (16)

Decimaal naar hexadecimaal = 

• Deel het getal door 16 en noteer de rest
• Ga door tot je bij 0 bent

• Decimaal 178 naar hexadecimaal = 0xB2
  

• Wat is dus 27 in hexadecimale vorm? 

Hexadecimaal naar binair...

...en andersom

Filmpje!

https://www.youtube.com/watch?v=lTjFFEtmZyA

1101

1101

1101

Wat is 16 in hexadecimale notatie?

1. 0x10
2. 0xF1
3. 0x16
4. 0x1F

Wat is 0x16 in decimale getallen?

1. 16
2. 7
3. 22
4. 21

Wat is 0b11000001 in hexadecimale notatie?

(deel het dus op in een nibble van 1100
en een nibble van 0001)

1. 0xB1
2. 0xC1
3. 0x121
4. 0x11

Pixel - Picture x element

Die kleine puntjes waar een afbeelding uit is opgebouwd

• "Een afbeelding bestaat uit 320x240 pixels"
• "De resolutie van mijn scherm is 1920x1080 pixels"

Een mooie foto! Maar als je inzoomt kan je de pixel zien.

Dat komt omdat dit een bitmap of rasterfoto is.

Kleurmodellen

• Digitale afbeelding opgebouwd uit pixels
  
• Pixels zijn kleinst waarneembare onderdelen van een afbeelding = vierkantjes met een bepaalde kleur.
• (Denk aan pointilisme in schilderkunst)
• Twee kleurmodellen: RGB en CMY
• RGB = Rood, Groen en Blauw
• CMY = Cyaan, Magenta, Yellow

pointilisme

https://nl.wikipedia.org/wiki/Pointillisme

Kleurmodellen

RGB: Rood, Groen, Blauw. Wordt gebruikt voor bronnen die zelf licht geven zoals schermen

CMYK: Cyaan, Magenta, Yellow, blacK. Wordt gebruikt voor kleuren van objecten die zelf geen licht geven maar licht van andere bronnen weerkaatsen zoals bij printen

Bij het "mengen" van alle kleuren krijg je wit

Bij het "mengen" van alle kleuren krijg je zwart

RGB-model

• Elke pixel heeft bepaalde intensiteit van Rood, Groen en Blauw tegen zwarte achtergrond;
  
• RGB-model = additieve kleuren
• Basiskleuren in bepaalde verhouding bij elkaar leiden tot nieuwe kleur (mengkleur);
  
• Geen basiskleur = zwart;
  
• Alle basiskleuren volledig bij elkaar = wit
  
• De intensiteit van elke basiskleur in computer weergegeven als byte (= 256 tinten per kleur);
• byte = 8 bits, dus getal van 0 - 255
• Geel = 255 (rood), 255 (groen), 0 (blauw)
• Binair = 11111111 11111111 00000000 = #FFFF00

CMY-model

• RGB-model werkt alleen voor zwarte achtergrond
• Zwart = 0, 0, 0: kleuren door RGB toe te voegen.
  
• RGB-model = additieve kleuren
• Bij witte achtergrond, zoals papier, werkt dat niet (wit = 255, 255, 255)
• Dus voor printen CMY-model, waarbij kleuren worden weggefilterd uit witte licht (subtractieve kleuren)
• Bij printers vaak ook aparte toner voor zwart
• Van RGB naar CMY via de formule:
• CMY = (255 - R, 255 - G, 255 - B)

CSS kleurcodes

In html en css heb je al gewerkt met kleurcodes zoals deze:  #ff05ab

Daarin zitten eigenlijk drie kleurcodes verstopt: 

• 2 voor rood: ff 
• 2 voor geel: 05 
• 2 voor blauw: ab

Hoeveel bits zijn er nodig deze code op te slaan?

1 hex = 4 bit

dus 6 x 4 = 24 bits 

In deze kleurenmap zie je dat RGB en CMYK niet hetzelfde oppervlak beslaan. Dat betekent dat ze niet allemaal dezelfde kleuren bevatten.

Met RGB kan je veel intensere kleuren rood, groen en blauw/paars krijgen.

Deze kleur zit wel in CMYK maar niet in RGB

Deze kleur zit niet in CMYK maar wel in RGB

Infrarood?

Ultraviolet?

Welke intensiteit blauw zit er in de kleur met de kleurcode (129, 202, 244)

1. 129
2. 202
3. 244
4. 331 (129 + 202)

Welke van onderstaande RGB-kleurcodes levert een grijstint op?

1. (255, 255, 255)
2. (129, 129, 129)
3. (0, 0, 0)
4. (129, 255, 255)

Wat is de CMY-code van de RGB-kleur voor oranje (255, 128, 0)?

1. (0, 128, 255)
2. valt zo niet te zeggen
3. #FF8000
4. (0, 127, 255)

Welk model wordt gebruikt voor beeldschermen en welk voor printers?

1. RGB = beeldscherm, CMY = printers
2. RGB voor beide
3. CMY voor beide
4. RGB = printers, CMY = beeldschermen

huiswerk

Maak de opdracht getallen omzetten (Classroom)

Lees en maak paragraaf 3.1 t/m 3.3 van C4

 

www.fundament-online.nl

Raster afbeeldingen

Raster afbeeldingen zijn opgebouwd uit pixels en daarom ook altijd op basis van afmeting. Voor elke pixel wordt opgeslagen welke kleur zij moet hebben. Er zijn vele soorten raster afbeeldingen. Deze onderscheiding zich vooral door de manier hoe de kleuren worden opgeslagen. 

Bekende formaten zijn: bmp, jpeg, png en gif 

Grootte van een bitmap afbeelding berekenen

In een bitmap worden de pixels in een matrix opgeslagen en één voor één getekend. Stel we hebben een HD afbeelding van 1920 x 1080 pixels. Dan begin je dus bij 1, 1 en eindigt bij 1920, 1080.

Op elk coördinaat wordt een kleurcode opgeslagen. Hoeveel kleuren worden opgeslagen is afhankelijk van de hoeveelheid bits die gebruikt worden. Zie het als een bakje met een bepaalde grootte; hoe groter het bakje, hoe meer mogelijke kleuren je kan gebruiken:

• 16 bits => 2^16 =                 65536 kleuren (16^4)
• 32 bits => 2^32 = 4,294,967,296 kleuren (16^8)

Dus: 1980 x 1080 =  2 miljoen pixels

2 miljoen x 16 bits = 32 miljoen

Maar een bit is geen byte

Opdracht

1. Zoek op internet de resolutie van de camera van je telefoon.

2. Zoek op hoeveel bits de camera gebruikt. Dit wordt vaak aangegeven met bit-depth

3. Bereken hoeveel bytes (dus niet bits) de afbeelding groot is

Inleveren in classroom

Bereken de grootte van een foto van je telefoon

Hoeveel bytes is een afbeelding van jouw camera?

Door transistoren aan elkaar te schakelen kan je logica maken.  Dit is een voorbeeld van een logische schakeling

OR

AND

NAND - Not-AND - Het witte bolletje staat voor een inverter

De plekken waar de vraagtekens staan noemen we poorten of gates. De poort bij de groene pijl is een OR-gate

OR

AND

NAND - Not-AND - Het witte bolletje staat voor een inverter

1

1

0

Gaat het lampje aan of uit?

Met deze poorten moet je kunnen werken

Let op! MM Logic kent geen NOR of NAND. Deze maak je door OR en AND te combineren met NOT

studio.code.org