Puritatea emoției

În colorimetrie , putem defini o culoare printr-un set de trei valori. Aceste valori pot fi coordonate tricromatice sau, mai în mod clar, lungimea de undă dominantă și fie puritatea colorimetric sau puritatea de excitație , pentru un anumit iluminant , specificând în același timp și luminanța .

Puritatea unei culori este proporția de lumină albă care trebuie adăugată la lumina monocromatică a lungimii de undă dominante pentru a obține o culoare metamerică a acelei culori.

Puritatea se obține fie prin calcul din coordonatele tricromului XYZ, fie grafic pe diagrama cromaticității .

Puritate colorimetrică

Ochiul uman distinge lumini de culoare , care se referă la obiecte ochi. Studiul fizic acest lucru arată că lumina este o radiație electromagnetică , se obișnuiește să se definească prin ei lungime de undă între circa 400  nano - metri și 700  nm . De obicei, spectrul de lumină pe care îl vedem are o multitudine de lungimi de undă amestecate.

Sistemul vizual bazează percepția culorii pe diferențele de excitație între trei tipuri de receptori din retină , conuri sensibile la trei intervale diferite de lungimi de undă. Percepția culorii rezumă astfel infinita varietate de spectre de lumină posibile la doar trei dimensiuni. Drept urmare, două lumini destul de diferite din punct de vedere fizic pot da aceeași culoare. Aceste lumini se numesc metamere .

Se spune că luminile care conțin o singură radiație de lungime de undă sunt monocromatice . Sunt produse în laborator, cel mai adesea prin descompunerea luminii albe de către o prismă . Au avantajul că sunt ușor de descris, deoarece este suficient să le dea lungimea de undă și puterea radiației și că pentru a obține o echivalență vizuală a acestei puteri, este suficient să o înmulțim cu coeficientul de eficiență luminoasă spectrală .

Ochiul se adaptează la mediul său luminos. Un obiect alb este întotdeauna văzut alb în lumina amiezii, cea a serii, cea a iluminării fluorescente a atelierului. Cu toate acestea, dacă punem artificial aceste lumini una lângă alta, le vedem colorate diferit. Prin urmare, colorimetria necesită definirea albului. Comisia Internațională pentru Iluminat (CIE) au fost de acord cu privire la definirea spectrelor luminii de lumini diferite pentru a fi considerate alb în diferite circumstanțe. O lumină corespunzătoare a ceea ce este definit ca alb se numește iluminant .

Explorările colorimetrice au arătat că

toată lumina are o lumină metamerică, deci vizuală identică, compusă dintr-un amestec de lumină monocromatică și lumină albă.

Lungimea de undă a acestei lumini monocromatice este lungimea de undă dominantă a luminii.

Prin urmare, și pentru un iluminant specificat  :

puritatea culorii este raportul dintre luminanța componentei monocromatice și luminanța luminii totală.

Puritatea colorimetrică este între 0 și 1.

Calcul

Puritatea colorimetrică și lungimea de undă dominantă sunt evaluate din coordonatele tristimulus CIE XYZ . Aceasta este o operațiune destul de complicată, deoarece coordonatele luminilor monocromatice sunt cunoscute doar de tabele. Este mai simplu să descriem calea unei lungimi de undă λ, a unei purități p și a unei luminanțe Y la coordonatele unei culori.

O interpolare în tabelele funcțiilor colorimetrice dă, pentru o lungime de undă λ, un triplet ( X λ , Y λ , Z λ ); sunt cunoscute și coordonatele ( X ill , Y ill , Z ill ) ale iluminatorului; luminanța sa Y ill este egală cu 1. Calculăm mai întâi coordonatele unui gri cu aceeași luminanță ca lumina monocromatică împărțind cele trei coordonate ale iluminantului la termenul Y λ . Cei de culoare vor fi, pentru fiecare dintre termenii T ai tripletului:

Tgreus=TeullDaλ,{\ displaystyle T _ {\ mathrm {gray}} = {\ frac {T _ {\ mathrm {ill}}} {Y _ {\ lambda}}},} T=(pTλ+(1-p)Tgreus)DaDaλ.{\ displaystyle T = (pT _ {\ lambda} + (1-p) T _ {\ mathrm {gray}}) {\ frac {Y} {Y _ {\ lambda}}}.} Procesul invers este mai dificil; presupune găsirea, în tabele, a intervalului în care se găsește lungimea de undă dominantă, apoi efectuarea interpolărilor. Deoarece relațiile sunt liniare, putem înmulți coordonatele astfel încât să obținem, pe de o parte, o lumină monocromatică, pe de altă parte un gri, ambele la nivelul de luminanță al probei. Apoi găsim cu ușurință proporția dintre cele două, care este puritatea colorimetrică.  

Puritatea emoției

În colorimetrie, suntem obișnuiți să separăm luminanța și cromaticitatea, o noțiune care grupează împreună intensitatea colorării și dominanta acesteia. Acest lucru face posibilă descrierea culorii unui eșantion pe un spațiu bidimensional în loc de trei și localizarea acestuia pe o diagramă de cromaticitate . Nu citim puritatea colorimetrică, ci puritatea excitației, definită întotdeauna dintr-un iluminant specificat:

puritatea excitație este, pe diagrama cromaticitate, raportul dintre distanța dintre punctul reprezentativ al iluminant cu cea a culorii, iar distanța măsurată pe același segment extins la curba de lumini monocromatice ( loc spectrale ).

La fel ca puritatea colorimetrică, puritatea excitației este cuprinsă între 0 și 1. Lungimea de undă dominantă a culorii este lungimea de undă a luminii obținută prin extinderea segmentului de la iluminant la culoare până la curba luminilor monocromatice.

Când segmentul iluminantului cu culoarea se extinde spre segmentul violet, atribuim prin convenție culorii o lungime de undă negativă dominantă care se obține pe același segment extins până la curba luminilor verzi monocromatice, în sens opus. Această lumină are culoarea complementară a culorii studiate, deoarece, amestecându-le în proporții adecvate, se poate obține un gri, adică o variantă a iluminantului cu orice luminozitate. Este ca și cum, pentru a obține culoarea, am eliminat din efectul vizual al albului efectul vizual al culorii complementar cu cel studiat.

Utilitate

Descrierea colorimetrică a unei culori după lungimea sa de undă dominantă, puritatea și luminanța sa abordează descrierea psihologică prin nuanța sa, saturația și luminozitatea sa  ; permite imaginarea culorii oarecum; cu puțină practică, putem ști că o lumină descrisă cu o lungime de undă dominantă de 580  nm este un galben care are tendința de portocaliu, că, dacă puritatea sa este de 40%, este mai degrabă o nuanță bej decât „un galben, și că, dacă luminanța sa este 60% este un bej deschis; acești termeni și limite au fost găsiți în recomandarea AFNOR X-08-010 „Clasificare metodică generală a culorilor” (anulată la 30 august 2014).

Cu toate acestea, lungimea de undă dominantă reprezintă doar imperfect nuanța. Aubert , în 1865, apoi Abney , în 1910, a arătat că percepția nuanței se schimbă atunci când albul este amestecat cu o culoare, în conformitate cu ceea ce se numește acum efectul Abney . Pe diagrama cromaticității, liniile de nuanță egală sunt curbate. În plus, percepția nuanței se schimbă cu luminanța prin efectul Bezold - Brücke . În cele din urmă, pragul de discriminare între două culori ale luminilor monocromatice cu lungime de undă diferită variază în funcție de lungimea de undă și chiar mai mult pentru alte culori. Prin urmare , ICE, în timpul XX - lea  secol, sistemele propuse de culori care reprezintă mai bine diferențele de nuanță și culoare: L * a * b * și L * u * v * . Aceste sisteme aranjează culorile într-un spațiu tridimensional, în raport cu un iluminant, iar poziția unei culori poate fi definită de un unghi de nuanță, cromaticitate și luminozitate, care apreciază mai bine percepția decât tripletul de lungime. Unda dominantă, puritate și luminanță.

       

Aceste culori au aceeași lungime de undă dominantă, 640  nm , și aceeași luminanță relativă, 15% (pentru iluminatul D65); puritățile lor colorimetrice variază de la 62% la 38% în trepte de 4%. Efectul Helmholtz - Kohlrausch afectează luminozitatea: deși luminozitatea este egală, nuanțele mai pure sunt mai strălucitoare. Datorită efectului Abney, nuanța culorilor mai mult amestecate cu alb tinde să fie violet.

Vezi și tu

Bibliografie

referințe normative

• Comisia internațională pentru iluminare , „Iluminare” , în Comisia electrotehnică internațională , CIE 60050 Vocabularul internațional electrotehnic ( citiți online ) :
  • „  Lungime de undă dominantă  ” , pe electropedia.org  ;
  • „  Puritate (a unui stimul de culoare)  ” , pe electropedia.org  ;
  • „  Puritate colorimetrică  ” , pe electropedia.org  ;
  • „  Puritatea emoției  ” , pe electropedia.org  ;
  • „  Abney Phenomenon  ” , pe electropedia.org  ;
  • „  Fenomenul Bezold-Brücke  ” , pe electropedia.org .

Monografii

• Maurice Déribéré , Color , Paris, PUF , col.  „Que sais-Je” ( n o  220),2014, A 12- a  ed. ( 1 st  ed. 1964), p.  105.
• Richard Langton Gregory , The Eye and the Brain: The Psychology of Vision [„  Eye and Brain: The Psychology of Seeing  ”], De Boeck University ,2000( 1 st  ed. 1966).
• Yves Le Grand , Optică fiziologică: Volumul 2, Lumina și culorile , Paris, Masson,1972, A 2 -a  ed. (vezi index).
• Robert Sève , Știința culorii: aspecte fizice și perceptive , Marsilia, Chalagam,2009 (vezi index).

Articole similare

• Saturație (colorimetrie)
• Culoare metamerică
• Filtru (optic)

linkuri externe

• Site-ul CIE

Note și referințe

1. Marele 1972 , p.  85-86.
2. În general, se efectuează o interpolare cubică pe patru valori; Sap 2009 , p.  171-173 indică metodele canonice și recomandă o interpolare de gradul cinci, pe cele șase valori care înconjoară segmentul în care se găsește lungimea de undă, ale cărei coordonate tricromatice sunt căutate.
3. Marele 1972 , p.  116; Sap 2009 , p.  88-89.
4. Marele 1972 , p.  116-117.
5. Sap 2009 , p.  246-251.
6. Sap 2009 , p.  190; cu mai multe detalii Le Grand 1972 , p.  136-138.
7. Sap 2009 , p.  121-130.