Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 2)

ng khoảng từ 0 đến 1 
 Ví dụ : Cho hệ màu HSL với các tham số lần lƣợt là : 
 H = 210 độ, S = 48%, L = 59% 
 Chuyển đổi sang hệ màu RGB 
 Bƣớc 1: Chuyển các giá trị S, L sang hệ [0,1] 
 S = 48% = 0,48 
 L = 59% = 0,59 
 Bƣớc 2 : Xác định Q, P, Hk , Tr, Tg , Tb 
 Vì L = 0,59 > 0,5 nên 
 Q = L + S - ( L × S ) = 0,78 
 P = 2 × L – Q = 0,4 
 Hk = 210/360 = 0,58 
 T r = Hk + 1/3 = 0.91 
 T g = Hk = 0.58 
 T b = Hk - 1/3 = 0.25 
 Bƣớc 3 : Gán Tc = giá trị Tr, Tg , Tb vừa tìm đƣợc, xét lần lƣợt T-c với công 
thức trên ta thấy : 
 Với Tc = Tr : 
 Tc = P = 0,4 
 Với Tc = Tg : 
 205 
Đồ họa máy tính 
 Tc = P + (( Q - P ) x (2/3 – Tc ) × 6.0) = 0,5976 ~ 0,6 
 Với Tc = Tb : 
 Tc = Q = 0,78 
 Bƣớc 4 : Chuyển các giá trị sang hệ [0..255] 
 R = 0,4 * 255 = 102 
 G = 0,6 * 255 = 153 
 B = 0,78 * 255 = 199 
 Vậy sau quá trình chuyển đổi từ hệ màu HSL với các tham số lần lƣợt là 
 H = 210 độ, S = 48%, V = 59% 
 Sang hệ màu RGB với các tham số tƣơng ứng là: 
 R = 100, G = 150 , B = 200 
 b) HSL sang CMYK 
 Bƣớc 1 : Chuyển HSL sang RGB 
 Bƣớc 2 : Chuyển RGB sang CMYK 
 c) HSL sang HSV 
 Bƣớc 1 : Chuyển HSL sang RGB 
 Bƣớc 2 : Chuyển RGB sang HSV 
 Cài đặt các giải thuật chuyển đổi giữa các hệ màu 
 1. Giải thuật chuyển đổi từ HSV sang RGB 
 Procedure hsv_to_rgb( real h, s, v ) 
 Begin 
 h: Sắc độ màu [0-360] với màu đỏ tại điểm 0 
 s: Độ bão hòa [0-1] 
 v: Giá trị của cường độ sáng [0-1] 
 rgb là các cơ sở màu đỏ, lục, lam 
 real r, g, b; 
 integer i; 
 real f, p, q, t; 
 206 
 Đồ họa máy tính 
// kiểm tra trường hợp ánh sáng không màu 
 if( s = 0 ) 
begin 
 r = g = b = v; 
end; 
 h /= 60; 
 i = floor( h ); 
 f = h - i; 
 p = v * ( 1 - s ); 
 q = v * ( 1 - s * f ); 
 t = v * ( 1 - s * ( 1 - f ) ); 
 // Xác định giá trị của r, g, b 
 if (i= 0) 
 begin 
 r = v; 
 g = t; 
 b = p; 
 end; 
 if (i=1) 
 begin 
 r = q; 
 g = v; 
 b = p; 
 end; 
 if (i= 2) 
 begin 
 r = p; 
 g = v; 
 b = t; 
 207 
Đồ họa máy tính 
 end; 
 if (i= 3) 
 begin 
 r = p; 
 g = q; 
 b = v; 
 end; 
 if (i= 4) 
 begin 
 r = t; 
 g = p; 
 b = v; 
 end; 
 if (i=5) 
 begin 
 // case 5: 
 r = v; 
 g = p; 
 b = q; 
 end; 
 End. 
 2. Giải thuật chuyển đổi từ RGB sang HSV 
 procedure rgb_to_hsv () 
 Begin 
 h: Sắc độ màu [0-360] với màu đỏ tại điểm 0 
 s: Độ bão hòa [0-1] 
 v: Giá trị của cường độ sáng [0-1] 
 Max: Hàm lấy giá trị maximum 
 Min: Hàm lấy giá trị minimum 
 208 
 Đồ họa máy tính 
 //Xác định giá trị cường độ sáng 
 rc = r / 255.0; 
 gc =g / 255.0; 
 bc = b / 255.0; 
 max = MAX(rc, MAX(gc, bc)); 
 min = MIN(rc, MIN(gc, bc)); 
 delta = max - min; 
 //xác định giá trị cường độ sáng 
 V=max; 
 //Xác định độ bão hòa 
 if (max 0.0) 
 s = delta / max; 
 else 
 s = 0.0; 
 //xác định sắc độ màu 
 if (s = 0.0) 
 begin 
 h = 0.0; 
 end; 
 else 
 begin 
 // Màu nằm trong khoảng giữa vàng và đỏ tía(magenta) 
 if (rc = max) 
 h = (gc - bc) / delta; 
 else 
 //Màu nằm trong khoảng giữa xanh tím (cyan) 
Vàng(yellow) 
 if (gc = max) 
 h = 2 + (bc - rc) / delta; 
 209 
 Đồ họa máy tính 
 else 
 //Màu nằm trong khoảng giữa đỏ tươi (magenta) và xanh 
 ngọc(cyan) 
 if (bc = max) 
 begin 
 h = 4 + (rc - gc) / delta; 
 h=60*h; 
 end; 
 // Các loại giá trị âm 
 if (h < 0)h += 360.0; 
 end; 
 End. 
 3. Giải thuật chuyển đổi từ HLS sang RGB 
 procedure HSL2RGB(real h, sl, l) 
 Begin 
 real v; 
 real r, g, b; 
 h = h/360; 
 r = l; // default to gray 
 g = l; 
 b = l; 
 v = (l <= 0.5) ? (l * (1.0 + sl)) : (l + sl - l * 
sl); 
 if (v > 0) 
 begin 
 real m; 
 real sv; 
 integer sextant; 
 real fract, vsf, mid1, mid2; 
 210 
 Đồ họa máy tính 
m = l + l - v; 
sv = (v - m) / v; 
h *= 6.0; 
sextant = (int)h; 
fract = h - sextant; 
vsf = v * sv * fract; 
mid1 = m + vsf; 
mid2 = v - vsf; 
switch (sextant) 
begin 
 case 0: 
 r = v; 
 g = mid1; 
 b = m; 
 break; 
 case 1: 
 r = mid2; 
 g = v; 
 b = m; 
 break; 
 case 2: 
 r = m; 
 g = v; 
 b = mid1; 
 break; 
 case 3: 
 r = m; 
 g = mid2; 
 b = v; 
 211 
Đồ họa máy tính 
 break; 
 case 4: 
 r = mid1; 
 g = m; 
 b = v; 
 break; 
 case 5: 
 r = v; 
 g = m; 
 b = mid2; 
 break; 
 end; 
 end; 
 r = r*255; 
 g = g*255; 
 b = b*255 ; 
 write("HSL to RGB\nR = ",r) ; 
 write(" G = ",g); 
 write(" B = ",b); 
 End. 
 4. Giải thuật chuyển đổi từ RGB sang HLS 
 procedure RGB2HSL(real R, G, B) 
 Begin 
 real r = R / 255.0; 
 real g = G / 255.0; 
 real b = B / 255.0; 
 real v,m,vm; 
 real r2, g2, b2; 
 real h,s,l; 
 212 
 Đồ họa máy tính 
 h = 0; 
 s = 0; 
 l = 0; 
 v = MAX(r,g); 
 v = MAX(v, b); 
 m = MIN(r, g); 
 m = MIN(m, b); 
 l = (m + v) / 2.0; 
 if (l <= 0.0)return; 
 vm = v - m; 
 s = vm; 
 if (s > 0.0) 
s /= (l <= 0.5) ? (v + m) : (2.0 - v - m); 
 else return; 
 r2 = (v - r) / vm; 
 g2 = (v - g) / vm; 
 b2 = (v - b) / vm; 
 if (r = v) 
 begin 
 h = (g = m ? 5.0 + b2 : 1.0 - g2); 
 end; 
 else if (g = v) 
 begin 
 h = (b = m ? 1.0 + r2 : 3.0 - b2); 
 end; 
 else 
 begin 
 h = (r = m ? 3.0 + g2 : 5.0 - r2); 
 end; 
 213 
Đồ họa máy tính 
 h /= 6.0; 
 write("RGB to HSL\nH= ",h *360); 
 write(" S = ",s); 
 write(" L = ",l); 
 End. 
 214 
 Đồ họa máy tính 
 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 6 
Chọn một phƣơng án đúng cho mỗi câu hỏi sau: 
1. Về yếu tố cảm nhận sinh lý, chức năng của Hue - sắc màu là: 
 [a]--Chỉ ra mức độ thuần của một màu hay khoảng cách của màu tới điểm có 
 cƣờng độ cân bằng. 
 [b]--Phân biệt sự khác nhau giữa các màu nhƣ xanh, đỏ, vàng.. 
 [c]--Hiện thân về mô tả cƣờng độ sáng từ ánh sáng phản xạ nhận đƣợc từ đối 
 tƣợng. 
 [d]--Cƣờng độ ánh sáng tự đối tƣợng phát ra chứ không phải do phản xạ từ các 
 nguồn sáng khác. 
2. Về yếu tố cảm nhận sinh lý, chức năng của Saturation - độ bão hoà là: 
 [a]--Chỉ ra mức độ thuần của một màu hay khoảng cách của màu tới điểm có 
 cƣờng độ cân bằng. 
 [b]--Phân biệt sự khác nhau giữa các màu nhƣ xanh, đỏ, vàng.. 
 [c]--Hiện thân về mô tả cƣờng độ sáng từ ánh sáng phản xạ nhận đƣợc từ đối 
 tƣợng. 
 [d]--Cƣờng độ ánh sáng tự đối tƣợng phát ra chứ không phải do phản xạ từ các 
 nguồn sáng khác. 
3. Về yếu tố cảm nhận sinh lý, chức năng của Lightness - độ sáng là: 
 [a]--Chỉ ra mức độ thuần của một màu hay khoảng cách của màu tới điểm có 
 cƣờng độ cân bằng. 
 [b]--Phân biệt sự khác nhau giữa các màu nhƣ xanh, đỏ, vàng.. 
 [c]--Hiện thân về mô tả cƣờng độ sáng từ ánh sáng phản xạ nhận đƣợc từ đối 
 tƣợng. 
 [d]--Cƣờng độ ánh sáng tự đối tƣợng phát ra chứ không phải do phản xạ từ các 
 nguồn sáng khác. 
4. Về yếu tố cảm nhận sinh lý, chức năng của Brightness - độ phát sáng là: 
 [a]--Chỉ ra mức độ thuần của một màu hay khoảng cách của màu tới điểm có 
 cƣờng độ cân bằng. 
 [b]--Phân biệt sự khác nhau giữa các màu nhƣ xanh, đỏ, vàng.. 
 [c]--Hiện thân về mô tả cƣờng độ sáng từ ánh sáng phản xạ nhận đƣợc từ đối 
 tƣợng. 
 [d]--Cƣờng độ ánh sáng tự đối tƣợng phát ra chứ không phải do phản xạ từ các 
 nguồn sáng khác. 
5. Ánh sáng đơn sắc là: 
 [a]--Không cảm nhận đƣợc sắc màu vàng khi quan sát trên màn hình đen trắng 
 215 
 Đồ họa máy tính 
 [b]--Không cảm nhận đƣợc sắc màu đỏ, cam khi quan sát trên màn hình đen 
 trắng 
 [c]--Không cảm nhận đƣợc sắc màu tím khi quan sát trên màn hình đen trắng 
 [d]--Không cảm nhận đƣợc các sắc màu khác nhƣ vàng, đỏ, tím khi quan sát 
 trên màn hình đen trắng 
6. Nguyên lý pha màu với các sắc màu cơ bản là: 
 [a]--Trắng, đen, vàng 
 [b]--Đỏ, lục, lam 
 [c]--Vàng, đỏ, xanh 
 [d]--Đỏ, cam, hồng 
7. Ánh sáng là sóng điện từ có bƣớc sóng λ đi từ: 
 [a]--100nm – 200nm 
 [b]--200nm – 500nm 
 [c]--400nm – 700nm 
 [d]--100nm - 10000nm 
8. Ánh sáng có thể đƣợc mô tả bằng ba thuật ngữ: 
 [a]--Độ sáng (Lightness) - Sắc độ (Hue) - Độ bão hoà (Saturation) 
 [b]--Độ sáng (Lightness) - Tông màu (tone) - Độ bão hoà (Saturation) 
 [c]--Độ sáng (Lightness) - Sắc độ (Hue) - Tông màu (tone) 
 [d]--Tông màu (tone) - Sắc độ (Hue) - Độ bão hoà (Saturation) 
9. Để đo độ sáng thấp nhất (min) và cao nhất (max) của màn hình, ta dùng: 
 [a]--Vôn kế 
 [b]--Áp kế 
 [c]--Nhiệt kế 
 [d]--Phổ kế 
10. Cƣờng độ của nguồn sáng sẽ thay đổi trong khoảng từ: 
 [a]--0 đến 1 
 [b]--0 đến 10 
 [c]--1 đến 10 
 [d]--1 đến 100 
11. Giá trị gama là số mũ của hàm luỹ thừa, giá trị đó đối với loại phim nhựa 35mm 
trong phòng tối là: 
 [a]--0 
 [b]--1 
 [c]--1,5 
 [d]—2 
 216 
 Đồ họa máy tính 
12. Hệ số gama của CRT là loại thiết bị độ sáng phụ thuộc vào ống phóng tia điện tử. 
Thực tế giá trị gama của CRT dao động từ: 
 [a]--1,1 đến 2,3 
 [b]--2,1 đến 2,6 
 [c]--2,3 đến 2,6 
 [d]--2,2 đến 2,9 
13. Mô hình màu RGB là gam màu thể hiện: 
 [a]--Đỏ - Lục - Lam 
 [b]--Đỏ - Vàng - Cam 
 [c]--Trắng - Đen - Tím 
 [d]--Hồng - Trắng – Đen 
14. Mô hình không gian màu RGB đƣợc sắp xếp theo khối: 
 [a]--Hình cầu đơn vị 
 [b]--Lập phƣơng đơn vị 
 [c]--Thể tính đơn vị 
 [d]--Tất cả đều sai 
15. Đƣờng chéo chính của khối lập phƣơng với sự cân bằng về số lƣợng từng màu gốc 
tƣơng ứng với: 
 [a]--Các mức độ đen là (0,0,0) và trắng (1,1,1). 
 [b]--Các mức độ đỏ là (0,0,0) và vàng (1,1,1). 
 [c]--Các mức độ trắng là (0,0,0) và đen (1,1,1). 
 [d]--Các mức độ xám với đen là (0,0,0) và trắng (1,1,1). 
16. Trong mô hình không gian màu RGB, nếu hai màu tạo ra cùng một giá trị kích 
thích thì chúng ta: 
 [a]--Có thể phân đƣợc 3 màu chính xác là đỏ, lục, lam 
 [b]--Chỉ có thể phân biệt đƣợc 2 màu là đỏ và lam 
 [c]--Chỉ phân biệt đƣợc một màu duy nhất là đỏ 
 [d]--Không thể phân biệt đƣợc hai màu 
17. Mô hình màu CMY là gam màu thể hiện: 
 [a]--Đỏ tƣơi - Lục - Lam 
 [b]--Xanh tím - Đỏ tƣơi - Vàng 
 [c]--Hồng nhạt - Đỏ Sậm - Vàng nhạt 
 [d]--Đỏ Sậm - Vàng nhạt – Tím 
18. Mô hình màu CMY là: 
 [a]--Đây là mô hình màu bù (Subtractive color models) hiển thị ánh sáng và 
 màu sắc phản xạ từ mực in 
 [b]--Hệ thống có quy tắc cho việc tạo khoảng màu từ tập các màu cơ bản 
 217 
 Đồ họa máy tính 
 [c]--Mô hình kết quả của ánh sáng truyền dẫn - transmitted 
 [d]--Mô hình màu bù sử dụng mực in - printing inks 
19. Trong mô hình màu CMY, khi 3 màu có cùng giá trị cho ra: 
 [a]--Màu Trắng 
 [b]--Màu Đen 
 [c]--Màu Xám 
 [d]--Màu Nâu 
20. Trong mô hình màu CMY, các giá trị đạt max cho ra: 
 [a]--Màu Trắng 
 [b]--Màu Đen 
 [c]--Màu Xám 
 [d]--Màu Nâu 
21. Trong mô hình màu CMY, Red +Cyan ; Green +Magenta ; Blue + Yellow sẽ cho 
kết quả là: 
 [a]--Màu Trắng 
 [b]--Màu Đen 
 [c]--Màu Xám 
 [d]--Màu Nâu 
22. Mô hình màu YIQ là: 
 [a]--Đây là mô hình màu bù (Subtractive color models) hiển thị ánh sáng và 
 màu sắc phản xạ từ mực in 
 [b]--Mô hình màu bù sử dụng mực in - printing inks 
 [c]--Mô hình màu đƣợc ứng dụng trong truyền hình màu băng tần rộng tại Mỹ 
 [d]--Mô hình kết quả của ánh sáng truyền dẫn – transmitted 
23. Trong mô hình màu CMY-K(mô hình ứng dụng trong máy in) thì màu trắng là: 
 [a]--(0,0,0) 
 [b]--(0,0,1) 
 [c]--(1,0,0) 
 [d]--(1,1,1) 
24. Con ngƣời nhạy cảm với màu: 
 [a]--Đỏ 
 [b]--Lục 
 [c]--Vàng 
 [d]—Lam 
25. Phƣơng pháp dựa trên cấu tạo của mắt ngƣời cũng nhƣ nguyên lý thu ảnh của mắt 
khi nhìn những vùng nhỏ ở khoảng cách xa. Khi đó mắt không thể phân biệt đƣợc các 
 218 
 Đồ họa máy tính 
vật một cách cụ thể mà chỉ ghi nhận cƣờng độ trung bình của vùng ảnh đó. Phƣơng 
pháp này gọi là: 
 [a]--Phân ngƣỡng (Thread hold) 
 [b]--Dither 
 [c]--Xấp xỉ bán tông (Halftone) 
 [d]--Mẫu tô 
27. Trong các mô hình màu sau thì mô hình nào Không định hƣớng phần cứng: 
 [a]--HSV (Hue, Saturation, Value) 
 [b]--RGB (Red, Green, Blue) 
 [c]--CMY (Cyan, Mangenta, Yellow) 
 [d]—YIQ 
28. Ta có ba hộp màu nƣớc đỏ (Red), lục (Green) và lam (Blue) đem trộn các màu bão 
hoà và cân bằng thì thu đƣợc màu: 
 [a]--Đen 
 [b]--Trắng 
 [c]--Đỏ 
 [d]--Chƣa xác định 
29. Hệ HSV có H (sắc màu) chạy từ : 
 [a]--0o đến 360o 
 [b]--0o đến 180o 
 [c]--0o đến 90o 
 [d]--90o đến 360o 
30. Hệ HSV có S (độ bão hoà) và V (giá tị cƣờng độ ánh sáng) thuộc khoảng : 
 [a]--[0 0,1] 
 [b]--[0 1] 
 [c]--[1 2] 
 [d]--[0 2] 
31. Hệ HSV có H (sắc màu) màu đỏ ở : 
 [a]--0o 
 [b]--45o 
 [c]--90o 
 [d]--180o 
32. Trong mô hình màu YIQ , các phosphor NTSC RGB chuẩn có các toạ độ sắc phổ 
là : 
 [a]--R(0 0.1), G (0.2 0.7) và B(0.1 0.8) 
 [b]--R(0.57 0.23), G (0.16 0.81) và B(0.4 0.18) 
 [c]--R(0.67 0.33), G (0.21 0.71) và B(0.14 0.08) 
 219 
 Đồ họa máy tính 
 [d]--R(0.78 0.93), G (0.1 0.7) và B(0.4 0.6) 
Bài tập 
 1. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu RGB của một màu biết rằng 
trong hệ màu HSV, màu đó có giá trị H = 120, S= 0.5, V = 0.2. 
 2. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu HSV của một màu biết rằng 
trong hệ màu RGB, màu đó có giá trị R = 255, G= 0, B = 255. 
 3. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu RGB của một màu biết rằng 
trong hệ màu HSL, màu đó có giá trị H = 300, S= 1, L = 0.5. 
 4. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu HSL của một màu biết rằng 
trong hệ màu RGB, màu đó có giá trị R = 0, G= 128, B = 0. 
 5. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu RGB của một màu biết rằng 
trong hệ màu HSV, màu đó có giá trị H = 200, S= 1, V = 0.2. 
 6. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu HSV của một màu biết rằng 
trong hệ màu RGB, màu đó có giá trị R = 243, G= 243, B = 243. 
 7. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu RGB của một màu biết rằng 
trong hệ màu HSL, màu đó có giá trị H = 0, S= 1, L = 0.4. 
 8. Xác định giá trị các thành phần màu trong hệ màu HSL của một màu biết rằng 
trong hệ màu RGB, màu đó có giá trị R = 153, G= 102, B = 0. 
 Hƣớng dẫn giải bài tập 
 1. H = H/60 = 2, I = (INT)H = 2, F = H – I = 2-2 = 0 
 M = V*(1-S) = 0.2 *(1-0.5) = 0.2 * 0.5 = 0.1 
 N = V*(1- S*F) = 0.2*(1 – 0.5*0) = 0.2 
 K = V*(1-S*(1-F))=0.2*(1-0.5*(1-0))=0.1 
 Do I = 2 do đó ta có R ≈ 26, G=51, B ≈ 26 
 2. H = 300, S = 1, V = 1 
 3. R = 255, G = 0, B = 255 
 4. H = 120, S = 1, L ≈ 0.25 
 5. R ≈ 0, G ≈ 34, B ≈ 51 
 6. H = 0, S = 0, V ≈ 0.95 
 7. R = 204, G = 0, B = 0 
 8. H = 40, S = 1, L ≈ 0.3 
 220 
 Đồ họa máy tính 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nguyễn Quốc Cƣờng, Hoàng Đức Hải. Đồ hoạ vi tính. NXB giáo dục. 1998. 
[2]. Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng. Kỹ thuật đồ họa. NXB Khoa học và kỹ 
thuật.2000 
[3].Hoàng Kiếm, Dƣơng Anh Đức, Lê Đình Duy, Vũ Hải Quân. Cơ sở đồ họa máy vi 
tính. Nhà xuất bản Giáo dục.1999 
 [4]. Phan Hữu Phúc. Cơ sở đồ họa máy vi tính. NXB Giáo dục. 2000. 
 [5]. Francis S. Hill, Jr - Computer Graphics, Macmillan Publishing Company, New 
 York, 1990. 
 [6]. Foley, Van Dam, Feiner and Hughes - Computer Graphics: Principles and 
 Practice, Addison-Wesley Publishing Company, USA 1996. 
 [7]. John R. Rankin - Computer Graphics Software Contruction, Prentice Hall of 
 Australia, 1989. 
 [8]. Harrington – Computer Graphics: A Programming Approach, McGraw-Hill Book 
 Company, Singapore 1986. 
 221