Transmission de la lumire NonMtal opaque LUMIRE INCIDENTE

Transmission de la lumière Non-Métal opaque LUMIÈRE INCIDENTE DIFFUSE RÉFLECTION SPÉCULAIRE

Transmission de la lumière Matériel translucide LUMIÈRE INCIDENTE DIFFUSE RÉFLECTION SPÉCULAIRE DIFFUSE TRANSMISSION

Transmission de la lumière Matériel transparent LUMIÈRE INCIDENTE DIFFUSE TRANSMISSION RÉFLECTION SPÉCULAIRE TRANSMISSION RÉGULIÈRE

Transmission de la lumière Composition de la lumière Isaac Newton a découvert qu’il y a de la couleur dans le blanc

Transmission de la lumière Composition de la lumière Rayons Cosmiques X- . 00001 nm Rayons RAYS Gamma. 001 nm UV 10 nm ULTRAVIOLET 300 nm Infrarouge MICRO-TV WAVES. 01 cm . 1 m 10 m 550 650 Lumière du jour Énergie relative 100 m 106 m Infrarouge Spectre visible 450 RADIO Énergie Électrique Distribution d’énergie spectrale Longueur d’ondes [nm] 1000 nm

Spectrophotométrie Courbe spectrophotométrique - Orange

Spectrophotométrie Courbe spectrophotométrique - Vert

Spectrophotométrie Courbe spectrophotométrique - Bleu

Psychométrie Couleur est une sensation… Et chaque personne les perçoivent différemment.

Psychométrie : prise en compte du sensible, de l’émotion. Dépend de la culture. Rouge : • Amour, force, enthousiasme. . . • Danger, violence Jaune : luminosité, tonique associé au soleil et or Orange : chaleur, lumière. . . Vert : apaisement, détente, repos, printemps. . . Bleu : • Calme et fraîcheur : ciel, mer, espace. . . • Dépression : le "blues" Violet : rêverie, utopie, mysticisme. . .

Mélange temporel http: //home. sharpdots. com/resources/color. cfm? HDID=GP

L’œil Illusions d’optique

Les espaces colorimétriques TSL : teinte – saturation - luminosité Teinte (hue) Saturation (saturation) Luminosité (value)

Les espaces colorimétriques Munsell (HVC) Teinte (hue) Saturation (chroma) Luminosité (value)

Les espaces colorimétriques Munsell (HVC)

Les espaces colorimétriques Munsell (HVC) 8 7 6 7. 5 YR 7/16 5 4 Valeur 3 2 2 Chroma 4 8 12 16

Les espaces colorimétriques NCS

Les espaces colorimétriques Stimulus de couleurs Sous des conditions bien spécifiées, la perception des couleurs est reproductible • Environnement neutre • Oeil reposé. • Luminances dans le domaine de fonctionnement optimal des cônes. • champ angulaire de 2° (fovea). • Mode fenêtre. Le(l) On parle alors de Stimulus l Courbe spectrale [S] Stimulus de couleur

Les espaces colorimétriques Synthèse additive • Différentes courbes spectrales peuvent produire le même stimulus (classe d’équivalence). On sait définir une égalité des stimuli [S] = [S’] • La superposition des lumières (synthèse additive) passe au quotient Le(l) = L(1)e(l) + L(2)e(l) [S] = [S 1] + [S 2] • La multiplication scalaire passe au quotient Le(l) = k L(1)e(l) [S] = k [S 1] Ça semble parfaitement évident, mais en fait ça ne l’est pas : - c’est faux pour la « synthèse soustractive » (filtres) - c’est faux si on sort du domaine de fonctionnement de l’œil (éblouissement)

Les espaces colorimétriques Triplet RGB • Trois couleurs de base (primaires) [R], [G], [B] permettent de reproduire l’ensemble des couleurs observables. • Par égalisation on définit le triplet (RGB) : [S] = R [R] + G [G] +B [B] • Possibilité de composantes négatives ! • Choix usuel des primaires (CIE 1930) [R] , [G] , [B] : - [R] monochromatique l = 700 nm [G] monochromatique l = 546. 1 nm [B] monochromatique l = 435. 8 nm - Intensités telles que [E] = [R] + [G] + [B] Où [E] est le stimulus associé au blanc de spectre énergétique constant

Les espaces colorimétriques Triplet RGB Le triplet RGB ainsi construit constitue la « mesure » du stimulus [S] Remarque : Les luminances visuelles de primaires RGB sont très différentes. Lv(G) = 4, 5907 Lv(R) Lv(B) = 0, 0601 Lv(R) Ainsi la luminance visuelle totale d’ un stimulus [S] est donnée par : Lv(S) = Lv(R) ( 1. R + 4. 5907 G + 0. 0601 B )

Les espaces colorimétriques Triplet RGB [B] • Esp. Vectoriel 3 dimensionnel, base ([R], [G], [B]) B [S] • Pas de métrique, pas de produit scalaire !! • La luminance est une forme linéaire G 0 • La synthèse additive est la somme vectorielle [G] R [R] Espace des couleurs (R, G, B) • Les stimuli « physiques » forment un sous-ensemble convexe dont le bord correspond aux stimuli monochromatiques (spectrum locus) : tout stimulus est en effet synthèse additive de lumières monochromatiques.

Les espaces colorimétriques Diagrammes de chromaticité (Maxwell 1855) [G] [B] [S] r [E] s s e b g 0 [G] [B] [R] Diagramme de Chromaticité [R] Diagramme de chromaticité

Les espaces colorimétriques Diagrammes de chromaticité (Maxwell 1855) • Fonctions colorimétriques : coordonnées des stimuli monochromatiques Le(l) d. Le = Le(l) dl l … après un long travail sur une vingtaine de sujets, Guild obtient les « Matching functions » de l’observateur standard

Les espaces colorimétriques Diagramme RGB …ce qui permet de tracer le diagramme RGB de l’ensemble des couleurs :

Les espaces colorimétriques Diagramme CIE XYZ (1931) Un changement de base ([R], [G], [B]) ([X], [Y], [Z]) permet de situer l’ensemble des stimuli physiques dans le « premier quadrant » : X = 2, 7689 R + 1, 7518 G + 1, 1301 B Y = 1, 0000 R + 4, 5907 G + 0, 0601 B Z = 0, 0000 R + 0, 0565 G + 5, 5943 B La transformation est de plus choisie pour que : - l’espace soit le plus homogène possible , - Y représente directement la luminance visuelle , - Une grande partie du SL corresponde à Z=0. Toutes les structures vues en RGB se retrouvent dans le système XYZ …

Les espaces colorimétriques Diagramme CIE XYZ (1931) • les coordonnées chromatiques … en particulier : • Les fonctions colorimétriques , coordonnées du Spectrum Locus

Les espaces colorimétriques Diagramme CIE XYZ (1931) Valeurs ‘Tristimulus’ pour Orange X = 41. 73 Y = 33. 77 Z = 2. 34

Les espaces colorimétriques Diagramme CIE XYZ (1931) L’espace ainsi obtenu n’est toujours pas pourvu d’une métrique homogène, comme le montre le diagramme des seuils de perception. y x

Les espaces colorimétriques Diagramme CIELAB (1976) Après plusieurs tentatives une transformation non linéaire est couramment adoptée : Qui redonne une forme de « solide des couleurs » à peu près satisfaisante

Les espaces colorimétriques Diagramme CIELAB (1976) Ce système est conçu pour caractériser la couleur des objets observés en réflexion (mode objet) sous un illuminant standard. Par construction on a LI* = 100 a. I* = 0 b. I* = 0 pour tenir compte des effets d’adaptation. On définit la chroma : C* = (a* 2 + b* 2) 1/2 et l’angle de teinte : h = arctan(b* / a*) • la métrique correspond mieux aux distances colorimétriques perçues par l’œil (Munsell). • est couramment adopté par les professionnels de la couleur.

Sources lumineuses ‘Illuminants’ CIE

‘Illuminants’ communs

L* a* b* Système de coordonnées L = 100 +b de couleurs JAUNE -a VERT +a ROUGE -b BLEU L=0

L = 58. 12 a = + 30. 41 b = + 36. 26 BLANC 100 -60 -40 -20 JAUNE +20 +40 VERT +60 +40 +20 -40 -60 BLEU CLARTÉ 0 NOIR ROUGE

Comparaison entre Hunter L, a, b et CIE L*a*b CIE 1976 L*a*b* Hunter L, a, b (1958) L = 58. 12 a = +30. 41 b = +36. 26 L* = 64. 79 a* = +32. 21 b* = +83. 43

Différence totale de la couleur dans les coordonnées rectangulaires L* a* b* Échantillon Standard Différence de couleur L* = 75. 7 a* = +4. 1 b* = +87. 6 L* = 71. 6 a* = +6. 9 b* = +78. 7

Différence totale des couleurs dans les coordonnées rectangulaires Échantillon De couleur Couleur standard

Problèmes potentiels avec E*

2. 0 1. 0 0. 5 0. 2 0. 01 Gamme typique de tolérance industrielle CIE LAB Unitès Interprétation des différences de couleur 1 0 5. 0 Limite visuelle approximative Limite instrumentale

Teintes de l’angle CIE (hab) +b* 90º h ab= arctan b* a* +a* 0º -a* 180º -b* 270º

Amélioration de la tolérance avec les coordonnées L* C* H* C* L* Produits standards Comparaison acceptable

Phénomène par lequel une paire de produits spectralement différents s'assortissent au-dessous d’un ensemble de conditions visuelles, mais pas sous d’autres.

Contraste simultané 1

Contraste simultané 2

Contraste simultané 3

Contraste de clarté simultané

Métamérisme

Qu’est-ce que le métamérisme Plaque standard Échantillon Même couleur Plaque standard Échantillon Couleur différente • L'échantillon peut sembler différent de la norme sous une source lumineuse différente.

Fluorescence Illumination du jour Illumination Ultra Violet

Fluorescence

Instruments pour mesurer les effets de la température et les effets des conditions climatiques Par exemple: - Rayons UV - Condensation - Lumière du soleil - Jet de sel - Humidité

Le choix du papier affecte la couleur de l’encre

Tests sur la vision des couleurs

La cabine à lumière est un outil qui devrait être utilisé pour les mesures visuelles standardisées r angle de l’illumination ? r angle de vision ? r qualité de lumière ? r niveau d’illumination ? r arrière-plan ? r encadrement ? r position du spécimen ?

Les 3 sources de lumière les plus communes sont la lumière du jour, incandescente & fluorescente.

0 0 45 / 0 Source De Lumière Géométrie Détecteur Échantillon

Intégration de la sphère géométrique sphere Exclusion Du port spéculaire Spécimen au port de réflectivité À la sonde lamp

Instruments portables de contrôle de couleurs: Production

Spectrophotomètres • Permets les mesures de métamérisme • Contrôle de la composante UV • Logiciel pour assortir les couleurs • La grandeur du port pour la vision peut être ajusté