UMR 5213
Pour un physicien, la couleur n’est que le résultat de la décomposition de la lumière blanche. Pour lui, la couleur est donc synonyme de lumière colorée. Cette lumière colorée est définie par sa longueur d’onde
Pour un physiologiste qui étudie les fonctions organiques de la vision, la couleur est une sensation colorée
Pour un peintre, un teinturier, un imprimeur, la couleur est la matière colorée utilisée pour produire la colorisation
UMR 5213
En moyenne, notre œil est capable de discerner plus de 350 000 couleurs ou teintes différentes
Mais très peu de personnes ont une perception correcte des
couleurs
3. L'œil est impressionné 3. L'œil est impressionné par des longueurs d'ondepar des longueurs d'onde
4. le cerveau "voit" 4. le cerveau "voit" des couleursdes couleurs
1. La source1. La sourceémet de laémet de la
lumièrelumière
2. L’objet2. L’objetabsorbe & réfléchitabsorbe & réfléchitcertaines longueurscertaines longueurs
d’onded’onde
Rouge ?Orange ?
UMR 5213
Trois types de cônes: Trois types de cônes:
Bâtonnets
Trois "couleurs" principales : Rouge, Vert, Bleu
UMR 5213
BlancBlanc
UMR 5213
Fixer le point noir pour quelques secondes
Fixer le point noir pour quelques secondes
UMR 5213
Rouge
Problème: pas de cônes différenciés…
UMR 5213
+/- +
- -
+Cônes L
Cônes M
Cônes S
Bâtonnets
RougeBlancJauneJaune
UMR 5213
On peut produire sans ambiguïté une sensation colorée donnée, par On peut produire sans ambiguïté une sensation colorée donnée, par mélange de trois autres excitations colorées arbitraires d’intensité mélange de trois autres excitations colorées arbitraires d’intensité
déterminée et indépendantes les unes des autresdéterminée et indépendantes les unes des autres
On peut produire sans ambiguïté une sensation colorée donnée, par On peut produire sans ambiguïté une sensation colorée donnée, par mélange de trois autres excitations colorées arbitraires d’intensité mélange de trois autres excitations colorées arbitraires d’intensité
déterminée et indépendantes les unes des autresdéterminée et indépendantes les unes des autres
S1(1,L1)
S2(2,L2)
S3(3,L3)
Sc ((),Lc )
Lc L1 L2 L3
x1
x2
x3
X3
X2
X1
O
UMR 5213
X3
X2
X1
O
A
B
C
A’
B’
C’
Projection 2DProjection 2D
B(xB(x1B1B,x,x2B2B,x,x3B3B))
X3
X2
X1O
C(xC(x1C1C,x,x2C2C,x,x3C3C))A(xA(x1A1A,x,x2A2A,x,x3A3A))
x1C x1A x1B
x2C x2A x2B
x3C x3A x3B
x1C x1i
i
x2C x2i
i
x3C x3i
i
A’, B’ et C’ sont colinéairesA’, B’ et C’ sont colinéaires C’ est toujours entre A’ et B’ C’ est toujours entre A’ et B’
UMR 5213
x1
x3
X3
X2
X1
O
x’1
x’3
x2x’2
K x'1x1
x '2x2
x'3x2
et K L'1L1
L'2L2
L'3L2
Les points A(xLes points A(x11,x,x22,x,x33) et A’(x’) et A’(x’11,x’,x’22,x’,x’33) )
correspondent à la même sensation coloréecorrespondent à la même sensation coloréemais L’ ≠ Lmais L’ ≠ L
O(point noir)
Lieu de couleursspectrales
êr
êV
Les couleurs spectralesLes couleurs spectrales
êb
UMR 5213
[0,0,1]
[0,1,0]
[1,0,0]
Cyan[0,1,1]
Jaune[1,1,0]
Magenta[1,0,1] Blanc
[1,1,1]Noir
[0,0,0]
R
V
B
Le système RVB
Couleur « C »[R,V,B]
C rR vV bB
R = 700 nmV = 546 nmB = 436 nm
Wright 1929Wright 1929
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r + v + b = 1
Le blanc (illuminant E)est au centre du triangle
rw = bw = bw = 1/3
r R
R V B
v V
R V B
b B
R V B
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Couleur « A »
C r'R v 'V b'B C r'R v'V b'B
Couleur « C »
A rR vV bB
Ces couleurs existent mais n’entrentPas dans le triangle !
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Avec un triangle ‘rectangle’ deux variables sontAvec un triangle ‘rectangle’ deux variables sontsuffisantes (r, v) pour déterminer la couleursuffisantes (r, v) pour déterminer la couleur
FC rFR vFV bFB
R= 700 nm FR = 1,0000 lmV= 546,1 nm FV = 4,5907 lmB= 435,8 nm FB = 0,0601 lm
Base (CIE 1931)Base (CIE 1931)
Le blanc est au centreLe blanc est au centredu triangledu triangle
ArgonContinuum
MercureRaies
UMR 5213
Transformation Orthotrope:Transformation Orthotrope:
point X : r 1,27 v 0,28
point Y : r 1,74 v 2,77
point Z : r 0,74 v 0,14
X 2,77R 1,75V 1,13B
Y 1,00R 4,59V 0,06B
Z 0,06V 5,59B
X
Y
Z
2,77 1,75 1,13
1,00 4,59 0,06
0,00 0,06 5,59
R
V
B
x X
X Y Z
y Y
X Y Z
z Z
X Y Z
Re-normalisation:Re-normalisation:
Ces « couleurs » n’existent pas
« Alychne » (L=0)
UMR 5213
x
y
z
1
X Y Z
X
Y
Z
X
Y
Z
2,77 1,75 1,13
1,00 4,59 0,06
0,00 0,06 5,59
R
V
B
RV
B
400 500 600 700 nm
Y est proportionnel à la luminance
UMR 5213
UMR 5213
Un rayonnement est caractérisé par sa distribution spectrale
S()
X S()x ()d380
780
Y S()y ()d380
780
Z S()z ()d380
780
y () Vphot ()
Pour une réflexion sur une surface
() S()()
z ()
x ()
y ()
(nm)
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WM
WD
YM YW
YD YW
xM xW
xD xW
Saturation
SM SD SW
W = 0spect = 1
SW SC SN
Ceci ne marche pas pour les pourpres
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La « couleur blanche » n’existe pas !La « couleur blanche » n’existe pas !La lumière blanche peut être interprétée commeLa lumière blanche peut être interprétée comme
correspondant à une excitation « équilibrée »correspondant à une excitation « équilibrée »des différente récepteurs fovéauxdes différente récepteurs fovéaux
Toutes les longueurs d’ondeToutes les longueurs d’onde Synthèse R-V-BSynthèse R-V-B Couleurs complémentairesCouleurs complémentaires
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Illuminant A: Corps noir Température de surface: 2856 K
Illuminant B: Lumière directe du soleil Temp. Coul. Prox.: 4874 K
Illuminant C: Lumière moyenne du jour Temp. Coul. Prox.: 6774 K
Illuminant E (ou W): Il correspond au spectre à énergie égale
Lampe à ruban de tungstènesans filtre
Lampe à ruban de tungstèneavec filtres
N’est pas réalisable !SSOOUURRCCEESS
(nm)
Etalon E
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Une lumière «chaude» possède une température de couleur inférieure à 3300 K.
A partir de 5000 K, une source lumineuse est qualifiée de «froide».
Sodium Haute pression 2200KIncandescence 2700KIncandescence halogène 3000KFluorescente “chaude” 3000KC-MHL (1) 3200KC-MHL (2) 4000K
Fluorescent “froide” 4100KHalogénure métallique 4500KHg-HID 6000KFluorescent lumière jour 6300KCiel bleu 8500K
La température de couleur d’une source désigne l’échauffement du corps noir nécessaire pour produire une lumière d’apparence semblable.
UMR 5213
Lieu du corps noir
10 000 K
5 000 K
3 300 K2 500 K2 000 K
1 115 K
E
C
D65
TBB=∞1 mired = 105/T
Sodium Haute pression 2200KIncandescence 2700KIncandescence -halogène 3000KFluorescente “chaude” 3000KC-MHL (1) 3200KC-MHL (2) 4000KFluorescent “froide” 4100KHalogénure métallique 4500KHg-HID 6000KFluorescent lumière jour 6300KCiel bleu 8500K
Seules les sources de lumière ont une température de couleur
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IRC:
Indique la capacité d’une source à restituer correctement les couleurs présentes dans l'environnement.
100 = IRC maximum.
0 = Absence de couleur reconnaissable.
Une différence de 5 points est perceptible
100 = IRC maximum.
0 = Absence de couleur reconnaissable.
Une différence de 5 points est perceptible
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8
71
32
6
54
14 « couleurs test »
n°1 rouge grisé clair (7,5R 6/4)n°2 jaune grisé foncé (7Y 6/4)n°3 vert jaune soutenu (5GY 6/6)n°4 vert jaunâtre moyen (2,5G 6/6)n°5 vert bleuâtre clair (10BG 6/4)n°6 bleu clair (5PB 6/8)n°7 violet clair (2,5P 6/8)n°8 pourpre rougeâtre clair (10P 6/8)
n° 9 rouge saturé (4,5R 4/13)n°10 jaune saturé (5Y 8/10)n°11 vert saturé (4,5GY 5/8)n°12 bleu saturé (3PB 3/11)n°13 rose jaunâtre clair (5YR 8/4) - peaun°14 vert olive moyen (5GY 4/4)
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() SW ()()
x
1. Mesurer le point de couleur de la source
2. Pour chacun de 8 couleurs mesurer les coordonnées (xi,yi)W avec la source de référence
3. Pour chacun de 8 couleurs mesurer les coordonnées (xi, yi) avec la source à caractériser
4. Calculer les différences de couleur ∆Ei (rap CIE 23-2)
5. Calculer Ri = 100 - 4,6 ∆Ei
Ra 1
8Ri
i1
8
0 Ra 100
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UMR 5213
UMR 5213
Les ellipses de Mac Adam: Différence perceptible entre deux couleurs
Les écarts sont bien plus importants aux longueursd’onde intermédiaires (verts…)
u 4x
2x 12y 3
4X
X 15Y 3Z
v 6y
2x 12y 3 6Y
X 15Y 3Z
Système UCS (CIE, 1960)
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Teinte: 10 zonesR (Rouge) GB (Vert Bleu)RP (Rouge Pourpre) G (Vert)P (Pourpre) YG (Jaune Vert)BP (Bleu Pourpre) Y (Jaune)B (Bleu) YR (Jaune Rouge)
Luminosité: 10 graduations 0: Noir 10: Blanc
Saturation: pas de limitation stricte
L’usage des nombres décimaux est possible
4RP 5/10
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L'espace de Munsell Généralet sa représentation simplifiée
T = teinteS = saturationL = luminosité