2075*/2076/2097
B.13.1.Description de l’expérience qui a permis de créer un observateur standard
Procédure de mise en concordance des couleurs (Matching procedure) lors de la définition de l’observateur standard par la CIE…
Le schéma de la planche 2075 montre le montage réalisé pour connaître les valeurs de tristimulus d’une couleur…
Sur la gauche, un éclairage crée la couleur à reproduire à l’aide de trois lumières rouge, verte et bleue. Du côté gauche également, il y a trois lumières rouge, verte et bleue mais elles ne seront utilisées que si des valeurs négatives sont nécessaires.
L’observateur règle l’intensité des trois lumières rouge, verte et bleue qui se trouvent sur le côté droit de manière à créer la même sensation visuelle que la sensation visuelle que procure la couleur de gauche. S’il n’est pas possible de reproduire la couleur avec les trois lumières rouge, verte et bleue de droite, alors l’observateur fait fonctionner à différentes intensités une ou plusieurs des trois lumières rouge, verte et bleue de gauche.
La couleur inconnue est spécifiée en valeurs de tristimulus par les quantités des trois lumières rouge, verte et bleue de droite qui sont nécessaires pour la reproduire. Les trois lumières rouge, verte et bleue de gauche éventuellement utilisées comptent comme des valeurs négatives.
0159/0160*/0161/0162/0163*/0165/
0168*/0169/0171*/0172*/0173*/0174/0175*
B.13.2. Les valeurs de tristimulus de l’observateur standard de la CIE… C’est une moyenne d’un groupe de personnes (entre 15 et 20 personnes)
Le schéma de la planche 0160…
Un observateur qui participait aux tests voyait au travers d’un trou un écran blanc partagé en deux par une cloison.
D’un côté une lampe éclairait l’écran blanc avec une couleur spectrale pure (= saturée à 100%).
De l’autre côté, il y avait trois lampes rouge, verte et bleue, que l’observateur pouvait régler pour qu’elles émettent différentes intensités lumineuses.
L’observateur devait essayer que les trois lumières rouge, verte et bleue de droite créent un mélange qui corresponde le plus possible à la couleur spectrale pure de gauche. Ainsi on connaissait les valeurs de tristimulus RGB pour chaque couleur pure distincte.
Une fois que les valeurs de tristimulus RGB ont été définies au départ des données récoltées, il est apparu que ce modèle RGB ne pouvait pas reproduire toutes les couleurs visibles sans avoir recours à des valeurs RGB négatives.
Des valeurs négatives peuvent être obtenues durant les tests en donnant la possibilité à l’observateur d’avoir également trois lampes rouge, verte et bleue à intensité variable du côté gauche, où se trouve la couleur spectrale pure à reproduire.
1719*/1733*…
L’expérience de mise en concordance des couleurs (color‑matching experiment)…
La plupart des études sur la nature trichromatique de la vision humaine utilisent un appareillage tel que celui qui est montré sur le schéma de la planche 1719…
Une partie de l’écran est éclairée par une ampoule qui a une couleur particulière. Il s’agit d’une lampe qui émet une lumière d’une seule longueur d’onde (???). L’autre partie de l’écran est éclairée par un mélange de trois lampes de couleurs Rouge, Verte et Bleue.
Chacune des lampes utilisées dans cette expérience est appelée un «stimulus».
L’observateur ajuste la quantité de lumière des trois lampes rouge, verte et bleue jusqu’à ce que le mélange corresponde à la lumière qui est composée d’une seule longueur d’onde.
2073/2074/2099
B.13.3. Il faut que les trois couleurs primaires qui sont utilisées durant l’expérience de mise en concordance répondent à certaines conditions
On sait que le spectre exact d’une couleur ne doit pas nécessairement être reproduit tel quel pour arriver à reproduire une sensation colorée équivalente. Trois couleurs sont suffisantes…
… Mais pour que les valeurs de tristimulus soient correctes et exploitables, il faut que les trois couleurs primaires qui sont utilisées durant l’expérience de mise en concordance répondent à certaines conditions…
1) Il faut que les trois couleurs soient d’énergies équivalentes lorsqu’elles sont à pleine intensité.
2) Il faut connaître les caractéristiques complètes de ces trois couleurs qui vont être utilisées pour réaliser les valeurs de tristimulus.
1) Il faut qu’aucune de ces trois couleurs ne soit un mélange des deux autres.
2) Il faut que l’intensité de chacune de ces couleurs puisse être modifiée.
3) Il faut que des mélanges négatifs soient possibles.
Ce sont souvent trois lumières monochromatiques, composées d’une seule longueur d’onde, qui sont utilisées durant les expériences de mise en concordance des couleurs pour définir des valeurs de tristimulus… Le rouge écarlate (scarlet red) à 700nm, le vert jaunâtre (yellowish green) à 546,1nm et le violet bleuâtre à 435,8nm.
Pour arriver à calibrer le violet bleuâtre et le vert jaunâtre, c’est assez facile, parce que ça correspond à des pics importants dans la courbe spectrale d’une lampe à vapeur de mercure… Des calibrations peuvent donc être facilement faites sur différents sites d’expérimentation qui sont géographiquement éloignés. Ce sont ces calibrations qui permettent d’échanger des données entre ces différents sites d’expérimentation.
Pour arriver à calibrer le rouge écarlate c’est moins facile qu’avec le violet bleuâtre et le vert jaunâtre, mais c’est moins grave si la calibration n’est pas parfaite, parce que la lumière rouge, c’est une partie du spectre où les changements de longueurs d’onde produisent très peu de changements dans la couleur qui est perçue.
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B.13.4. En expérimentant il a été constaté que certaines combinaisons de deux des couleurs rouge et verte, ou bleue ne permettent pas de reproduire certaines lumières composées d’une seule longueur d’onde…
… Cependant en ajoutant une lampe soit rouge, soit verte, soit bleue à la lumière composée d’une seule longueur d’onde il est possible de faire en sorte que cette lumière composée d’une seule longueur d’onde soit altérée et corresponde finalement au mélange réalisé avec deux des trois lumières rouge, verte ou bleue. En ajoutant ainsi une lumière rouge, verte ou bleue à la lumière composée d’une seule longueur d’onde, on peut considérer que c’est comme si on avait ajouté une valeur négative de cette lumière rouge, verte ou bleue.
Par exemple : on a une lumière composée d’une seule longueur d’onde de couleur bleu cyan. On mélange les deux lumières Verte et Bleue afin de se rapprocher le plus possible de la lumière bleu cyan. Ensuite si cela est nécessaire on ajoute une lumière rouge à côté de la lumière bleu cyan et on ajuste son intensité afin que le mélange du rouge et du bleu cyan corresponde le plus possible à la couleur qu’on avait obtenue en mélangeant les lumières verte et bleue. Ensuite on considère que pour obtenir la couleur bleu cyan par mélange de lumières rouge, verte et bleue, il faut telle et telle quantité positive de lumière verte et bleue, et telle quantité négative de lumière rouge.
Les schémas a et b sur la planche 1733 montrent comment ces valeurs de tristimulus rouge, vert et bleu sont transformées en valeurs toutes positives afin de faciliter les calculs colorimétriques. Cette transformation était nécessaire au moment où l’observateur standard a été défini en 1931, car à cette époque les ordinateurs n’existaient pas. De nos jours il est plus facile de réaliser des calculs complexes avec des valeurs négatives…
Le schéma «a» sur la planche 1733 montre quelles sont les valeurs de tristimulus nécessaires à un observateur standard pour reproduire avec des lumières rouge, verte et bleue la couleur caractéristique de chacune des longueurs d’ondes (en horizontal : ondes courtes à gauche, ondes moyennes au milieu et ondes longues à droite).
Ces courbes montrent les quantités des trois lumières rouge, verte et bleue qui ont été nécessaires pour reproduire des lumières monochromatiques. C’est pourquoi on appelle ces courbes les «color‑matching functions», ou «courbes de mise en concordance des couleurs».
En observant les courbes du schéma «a» de la planche 1733, on remarque qu’il a été nécessaire d’utiliser des valeurs négatives de lumière rouge dans le cas de plusieurs lumières monochromatiques qu’on peut qualifier de bleus cyan. Ces lumières monochromatiques n’ont pas pu être reproduites tout à fait correctement avec les deux lumières verte et bleue. C’est parce que les deux lumières verte et bleue qui ont été utilisées durant les expériences sont des couleurs primaires réelles, qui ont des limitations physiques.
Il y a eu un second observateur standard en 1964, après celui de 1931.
1777
B.13.5. Le «Maxwell spot» est un métamérisme qui est dû à la répartition non uniforme des récepteurs de lumière sur la rétine
C’est une sorte de métamérisme dont on parle assez peu souvent. Il s’agit d’un type de métamérisme qui est dû à la répartition non uniforme des récepteurs de lumière sur la rétine.
Prenons le cas deux couleurs qui produisent des sensations identiques chez un observateur dont le champ de vision de 2 degrés, mais qui produisent des sensations différentes chez cet observateur dont le champ de vision a été élargi, par exemple le champ de vision est désormais de 10 degrés.
Ce n’est pas d’un changement de l’éclairage qui produit le métamérisme dans ce cas-ci, mais bien le fait qu’une partie plus grande de la partie de la rétine reçoit la couleur.
Cela voudrait dire que les deux couleurs semblent identiques lorsqu’elles sont vues par la partie centrale de la rétine, mais semblent différentes sur le reste de la rétine.
En regardant ces deux couleurs côte à côte, il y aurait un petit endroit du champ de vision où les couleurs sembleraient identiques, mais dans la vision plus périphérique il y aurait une différence entre ces deux couleurs. Ce petit endroit du champ de vision où les couleurs sembleraient identiques ne serait pas toujours au même endroit : il bougerait avec le mouvement des yeux.
Cet endroit du champ de vision où les couleurs sembleraient identiques est appelé le «Maxwell spot», parce que Maxwell a été un des premiers à décrire ce phénomène.
L’observateur standard a pu être créé en utilisant trois couleurs primaires parce que la vision humaine est trichromatique.
