Système colorimétrique

Un système colorimétrique tente de décrire les couleurs distinguées par la vision humaine. L'œil voit les couleurs à travers des récepteurs nommés cônes.


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Colorimétrie - Mesure physique - Métrologie

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  • Espace couvert par un dispositif colorimétrique. C'est la totalité des couleurs qu'un périphérique peut capturer et/ou reproduire. Différents systèmes - par... (source : yannlesaux)

Un système colorimétrique (voir Colorimétrie) tente de décrire les couleurs distinguées par la vision humaine. L'œil voit les couleurs à travers des récepteurs nommés cônes. Il en existe trois types différents. Ainsi, toute couleur est caractérisée par précisément trois nombres et les dispositifs colorimétriques tentent de choisir les trois grandeurs pertinentes pour un problème donné. En physique, la totalité des lumières colorées contient l'ensemble des ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde sont comprises entre 400 nm et 700 nm à peu près. La taille de cet ensemble de couleurs au sens physique est par conséquent particulièrement supérieure à celle de la totalité de couleurs au sens perceptif (voir Métamérisme).

Ces constatations ont conduit à la définition d'un certain nombre de dispositifs colorimétriques adaptés à des problèmes divers. L'article a pour but de les situer les uns comparé aux autres.

Systèmes de base

Système naturel

Une analyse plus précise de la vision montre que les trois types de cônes répondent plus particulièrement aux couleurs rouge, verte et bleue, ce qui est à l'origine du dispositif naturel RVB (RGB pour red, green, blue dans la terminologie internationale).

Systèmes perceptuels

A cette représentation physiologique s'oppose une représentation perceptuelle qui repose sur des notions intuitives liées à la couleur. Elle tente de systématiser ces notions mises en évidence (voir Nuancier de Munsell) en 1909 par Albert Henry Munsell (1858-1918).

Une couleur quelconque est caractérisée en premier lieu par une teinte qui correspond soit à une couleur pure associée à une longueur d'onde bien définie, soit à un pourpre, mélange de rouge et de violet (voir le dispositif suivant). La couleur peut être plus ou moins pure ou, inversement, lavée de blanc, ce qui correspond à la notion de saturation. Enfin, elle peut être lumineuse ou sombre, ce qui se traduit par la notion de valeur. Ces trois notions définissent divers dispositifs (voir Teinte Saturation Valeur, Teinte saturation lumière).

Systèmes CIE

Les dispositifs qui ont précédé sont plus ou moins arbitraires. Qui plus est , le dispositif RVB ne peut pas représenter de manière additive les couleurs pures de longueurs d'onde assez faibles. La Commission internationale de l'éclairage, après avoir particularisé un dispositif RVB, en a par conséquent déduit par des équations linéaires un dispositif plus abstrait, le dispositif CIE XYZ. Ce dernier possède deux caractéristiques :

Ces trois variables représentent des intensités lumineuses. La division par leur somme fait apparaître des nombres purs x, y, z dont la somme est égale à 1. Ceci conduit au dispositif CIE xyY dans lequel Y est la luminance, intensité indépendante de la couleur, alors que x et y définissent le plan de chrominance qui représente l'ensemble des couleurs, indépendamment de leur intensité.

Dans ce plan, les couleurs pures se trouvent sur une courbe en forme de fer à cheval, l'ensemble des mélanges de couleurs se trouvant au sein de cette courbe fermée par un segment qui représente les pourpres.

Systèmes techniques

Tous les dispositifs techniques sont dérivés du dispositif XYZ. Certains sont simplement obtenus par des transformations linéaires de ce dispositif, d'autres par des transformations plus compliquées.

Systèmes linéaires

Ceux-ci ont été définis particulièrement pour la télévision de façon à alimenter simultanément un récepteur en noir et blanc et un récepteur en couleurs. Ils utilisent tous la luminance et des distances entre couleurs de base. Selon les cœfficients utilisés, on obtient

Systèmes non linéaires

Le dispositif xyY apporte une description cohérente de la totalité des couleurs visibles. Il souffre néanmoins d'une imperfection : les distances calculées entre points du diagramme de chrominance ne correspondent pas aux distances subjectives. Pour remédier à ce défaut, il a fallu utiliser des dispositifs non linéaires.

La CIE a en premier lieu défini la clarté L*, fonction non linéaire de la luminance L, qui correspond au fait que la sensation d'intensité fluctue moins vite que sa valeur physique. Cela a conduit au dispositif L*u*v* recommandé pour les écrans de visualisation couleur et au dispositif L*a*b* recommandé pour la caractérisation des surfaces colorées et l'industrie des colorants, devenu depuis une quasi-norme en photographie.

Notes et références

Voir aussi

Liens externes

Bibliographie

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