Come realizzare colori personalizzati [1]

Nell'installazione base di R sono disponibili 657 colori [1] che, all'interno delle funzioni che prevedono l'argomento grafico col, possono essere richiamati in alternativa con:

→ col="nome del colore";

→ col="codice esadecimale del colore".

Quindi possiamo, ad esempio, impiegare:

→ per indicare il rosso sia col="red" sia col="#FF0000";

→ per indicare il verde sia col="green" sia col="#00FF00";

→ per indicare il blu sia col="blue" sia col="#0000FF".

Ma in R è anche possibile realizzare colori personalizzati. 

Su uno schermo nero la sintesi additiva dei colori – secondo il modello RGB descritto nello standard IEC 61966 – avviene regolando i rapporti di emissione di luce dei tre fosfòri con i colori fondamentali rosso, verde e blu, la cui somma in parti uguali dà il bianco.

La sintesi RGB dei colori viene effettuata impiegando per ciascuno dei tre colori fondamentali 8 bit ovvero 2⁸=256 livelli di intensità. Il risultato è la disponibilità teorica di 256x256x256=16 777 216 colori che come vediamo ora possono essere specificati in termini di intensità e di trasparenza del colore all'interno della funzione rgb().

Il livello di intensità del colore può essere stabilito separatamente per rosso, verde e blu (in questo ordine) nella funzione rgb() in una delle due scale disponibili, specificate con l'argomento maxColorValue (valore di default maxColorValue=1):

→ con maxColorValue=1 si va da 0 a 1 per passi di 1/256=0.00390625 – non è quindi pensabile di calcolare uno per uno i valori intermedi per cui in genere si riporta una frazione del colore, come 0.25 o 0.5 o 0.75 o altro, riducendo in pratica da 256 a 100 i livelli di intensità, ma esprimendoli in una scala che rende l'immediatezza numerica dei quantitativi di ciascun colore;

→ con maxColorValue=255 si va da 0 a 255 per passi di 1 – con questa scala si sfrutta in toto la graduazione della quantità desiderata di ciascun colore, ma si perde l'immediatezza numerica dei rapporti in cui sono stati miscelati.

La funzione rgb() prevede la possibilità di impostare anche un livello di trasparenza del colore (default = nessuna trasparenza), espresso nella stessa scala definita con maxColorValue.

La struttura della funzione è semplice, con gli argomenti relativi a colore e trasparenza che sono specificati come:

rgb(rosso, verde, blu, trasparenza, maxColorValue).

Questo esempio chiarisce quanto sopra più di qualsiasi cosa, copiate e incollate nella Console di R questo script e premete ↵ Invio.

# PERSONALIZZAZIONE DEI COLORI 

# regolando il livello di intensità di rosso, verde e blu e la trasparenza

#

mydata <- rnorm(5000, mean=0, sd=1) # genera cinquemila valori con media=0, ds=1

#

windows() # apre e inizializza una nuova finestra grafica

par(mfrow=c(4,4)) # suddivisione la finestra grafica in 4 righe per 4 colonne (16 quadranti)

#

# colore al 100% senza trasparenza colore, scala da 0 a 255

#

hist(mydata, col=rgb(255, 0, 0, 255, maxColorValue=255)) # rosso

hist(mydata, col=rgb(0, 255, 0, 255, maxColorValue=255)) # verde

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 255, 255, maxColorValue=255)) # blu

hist(mydata, col=rgb(255, 255, 0, 255, maxColorValue=255)) # rosso + verde

hist(mydata, col=rgb(255, 0, 255, 255, maxColorValue=255)) # rosso + blu

hist(mydata, col=rgb(0, 255, 255, 255, maxColorValue=255)) # verde + blu

hist(mydata, col=rgb(255, 255, 255, 255, maxColorValue=255)) # rosso + verde + blu = bianco

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 0, 255, maxColorValue=255)) # nessun colore = nero

#

# colore al 100% con trasparenza del colore al 50%, scala da 0 a 1

#

hist(mydata, col=rgb(1, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso

hist(mydata, col=rgb(0, 1, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # verde

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 1, 0.5, maxColorValue=1)) # blu

hist(mydata, col=rgb(1, 1, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + verde

hist(mydata, col=rgb(1, 0, 1, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + blu

hist(mydata, col=rgb(0, 1, 1, 0.5, maxColorValue=1)) # verde + blu

hist(mydata, col=rgb(1, 1, 1, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + verde + blu + trasparenza = bianco

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # nessun colore + trasparenza = grigio

#

Questi sono i colori risultanti.

Ed ecco un secondo esempio, copiate e incollate nella Console di R questo script e premete ↵ Invio.

# PERSONALIZZAZIONE DEI COLORI

# regolando il livello di intensità di rosso, verde e blu e la trasparenza 

#

mydata <- rnorm(5000, mean=0, sd=1) # genera cinquemila valori con media=0, ds=1

#

windows() # apre e inizializza una nuova finestra grafica

par(mfrow=c(4,4)) # suddivisione la finestra grafica in 4 righe per 4 colonne (16 quadranti)

#

# colore al 75% e trasparenza al 50%, scala da 0 a 255

#

hist(mydata, col=rgb(191, 0, 0, 127, maxColorValue=255)) # rosso

hist(mydata, col=rgb(0, 191, 0, 127, maxColorValue=255)) # verde

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 191, 127, maxColorValue=255)) # blu

hist(mydata, col=rgb(191, 191, 0, 127, maxColorValue=255)) # rosso + verde

hist(mydata, col=rgb(191, 0, 191, 127, maxColorValue=255)) # rosso + blu

hist(mydata, col=rgb(0, 191, 191, 127, maxColorValue=255)) # verde + blu

hist(mydata, col=rgb(191, 191, 191, 127, maxColorValue=255)) # rosso + verde + blu + trasparenza = grigio

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 0, 127, maxColorValue=255)) # nessun colore + trasparenza = grigio

#

# colore al 50% e trasparenza al 50%, scala da 0 a 1

#

hist(mydata, col=rgb(0.5, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso

hist(mydata, col=rgb(0, .5, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # verde

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 0.5, 0.5, maxColorValue=1)) # blu

hist(mydata, col=rgb(0.5, 0.5, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + verde

hist(mydata, col=rgb(0.5, 0, 0.5, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + blu

hist(mydata, col=rgb(0, 0.5, 0.5, 0.5, maxColorValue=1)) # verde + blu

hist(mydata, col=rgb(0.5, 0.5, 0.5, 0.5, maxColorValue=1)) # rosso + verde + blu + trasparenza = grigio

hist(mydata, col=rgb(0, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1)) # nessun colore + trasparenza = grigio

#

Questi sono i colori risultanti.

Trovare il codice esadecimale corrispondente ad uno dei 256 valori decimali possibili è semplice, perché la funzione rgb() lo restituisce direttamente, quindi ad esempio se eseguite questo codice

# converte colore al 100% senza trasparenza in esadecimale

#

rgb(255, 0, 0, maxColorValue=255) # rosso

rgb(0, 255, 0, maxColorValue=255) # verde

rgb(0, 0, 255, maxColorValue=255) # blu

#

nella Console di R compaiono i codici esadecimali dei tre colori base espressi al 100% di intensità:

> # converte colore al 100% senza trasparenza in esadecimale

> #

> rgb(255, 0, 0, maxColorValue=255) # rosso

[1] "#FF0000"

> rgb(0, 255, 0, maxColorValue=255) # verde

[1] "#00FF00"

> rgb(0, 0, 255, maxColorValue=255) # blu

[1] "#0000FF"

Quindi in definitiva se in qualche elemento di una funzione grafica volete impiegare il colore rosso potete riportare in alternativa una di queste espressioni:

→ col="red" cioè la denominazione del colore riportata nella tabella dei colori base di R [1];

→ col=rgb(255, 0, 0, maxColorValue=255) cioè il colore realizzato specificando l'intensità di ciascuno dei tre colori fondamentali in decimale con la funzione rgb();

→ col="#FF0000" cioè specificando l'intensità di ciascuno dei tre colori fondamentali con il codice esadecimale generato dalla funzione rgb().

Infine se eseguite questo codice, nel quale le intensità del colore sono state poste al 75% (0.75), 

# converte colore al 75% con trasparenza al 50% in esadecimale
#
rgb(0.75, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1) # rosso
rgb(0, 0.75, 0, 0.5, maxColorValue=1) # verde
rgb(0, 0, 0.75, 0.5, maxColorValue=1) # blu
#

vedete che riporta nella Console di R il valore esadecimale generato dalla funzione rgb() aggiungendo una trasparenza del colore uguale al 50% (0.5):

> # converte colore al 75% con trasparenza al 50%, da decimale a esadecimale

> #

> rgb(0.75, 0, 0, 0.5, maxColorValue=1) # rosso

[1] "#BF000080"

> rgb(0, 0.75, 0, 0.5, maxColorValue=1) # verde

[1] "#00BF0080"

> rgb(0, 0, 0.75, 0.5, maxColorValue=1) # blu

[1] "#0000BF80"

Quindi se in qualche elemento di una funzione grafica volete impiegare ad esempio il colore verde ma con un livello di intensità del 75% e con un livello di trasparenza del 50% potete riportare in alternativa:

→ col=rgb(0, 0.75, 0, 0.5, maxColorValue=1) oppure molto più sinteticamente

→ col="#00BF0080"

Conclusione: con la funzione rgb() è possibile al bisogno definire un proprio colore personalizzato miscelando i tre colori fondamentali rosso, verde e blu e scegliendone anche il livello di trasparenza. Trovate il seguito con l'illustrazione delle altre due funzioni che consentono di realizzare colori personalizzati nel post Come realizzare colori personalizzati [2].

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[1] Vedere il post Nomi e codici dei colori di R.