La perception des couleurs

Transcription

1 La perception des couleurs Applications Françoise Viénot Jean Le Rohellec 1

2 Applications Spécification des lumières par les signaux qu elles génèrent dans les trois familles de cônes L équation de Rayleigh La simulation de la vision des daltoniens Démonstration des palettes Photoshop La fonction de sensibilité au contraste chromatique 2

3 L équation de Rayleigh. L expérience Egaliser la couleur d un rayonnement monochromatique jaune de 589 nm, avec l addition d un rayonnement monochromatique vert (546 nm) et d un rayonnement monochromatique rouge (670 nm) Nombre de photons envoyés ou Energie P r P g P y Quelles énergies Pr et Pg faut-il mettre en jeu pour réussir l expérience? 3

4 L équation de Rayleigh. La solution A l égalisation, le nombre de photons absorbés par les cônes L, M, ou S est identique sur les deux demi-champs On connaît la réponse spectrale des trois familles de cônes s m 1?s?m?l l Sensibilité lambda g y r 4

5 L équation de Rayleigh. Le calcul s m 1?s?m?l l Nombre de photons envoyés ou Energie P y P r P g Sensibilité Ecrivons les équations chromatiques g y r lambda Pour les cônes L l r P r + l g P g = l y P y Pour les cônes M m r P r + m g P g = m y P y Pour les cônes S s r P r + s g P g = s y P y On note que s y = s y = s r = 0 Ce qui donne sous forme matricielle l r l g P r = l y P y m r m g P g m y P y 5

6 L équation de Rayleigh. Calcul numérique Relevons les valeurs de la sensibilité spectrale sur les courbes s m 1?s?m?l l Sensibilité lambda l g = 0.9 l y = 0.9 l r = 0.05 g y r m g = 1 m y = 0.5 m r = 0 ce qui donne P r P g =

7 L équation de Rayleigh. Résultat Inversons la matrice = P P r g Ce qui donne le résultat unique P r = 9 P g = 0.5 7

8 Dyschromatopsies (daltonisme) 8

9 Vision normale et dyschromatopsies Densité optique Protanomal Densité optique Protanope 400 nm 700 nm 400 nm 700 nm Densité optique Normal Densité optique Deutéranomal Densité optique Deutéranope 400 nm 700 nm 400 nm 700 nm 400 nm 700 nm Densité optique Tritanope 400 nm 700 nm 9

10 Un signal d entrée déficient chez les daltoniens dans la rétine normale, la lumière génère trois signaux un par famille de cônes : L, M, S dans la rétine du sujet dichromate, la lumière génère deux signaux L 1 =L 2 M 1 M 2 S 1 =S L 1 =L 2 S 1 =S 2 10

11 Normalement, toute couleur est représentée par un point de l espace LMS Domaine des couleurs réelles de l écran Magenta Rouge S Bleu Cyan Blanc M L Vert Jaune 11

12 Chez les daltoniens, certaines couleurs sont confondues Confusion protanope Magenta S Bleu Cyan Blanc Rouge M L Vert Jaune 12

13 Que voient les daltoniens? Protanope Normal Deutéranope Viénot, Brettel, Ott, Ben M'Barek, Mollon (1995) 13

14 Démonstration des palettes Photoshop 14

15 La fonction de sensibilité au contraste chromatique 15

16 Rappel sur la fonction de sensibilité au cntraste lumineux 16

17 Réponse lumineuse de la voie Parvo 17

18 La fonction de sensibilité au contraste chromatique Deux voies rétiniennes codent les variations chromatiques La voie Parvo code la différence des signaux de cônes L et de cônes M, A luminance constante, Le signal chromatique codé par cette voie varie entre (L-M) max et (M-L) max La voie Konyo code la différence des signaux S et (L+M) A luminance constante, Seul le signal S varie. Le signal chromatique varie entre k (L+M) et S + k (L+M) 18

19 Réponse chromatique de la voie Parvo 19

20 Réponse lumineuse de la voie Parvo 20

21 La fonction de sensibilité au contraste chromatique Deux voies rétiniennes codent les variations chromatiques La voie Parvo code la différence des signaux de cônes L et de cônes M, A luminance constante, Le signal chromatique codé par cette voie varie entre (L-M) max et (M-L) max La voie Konyo code la différence des signaux S et (L+M) A luminance constante, Seul le signal S varie. Le signal chromatique varie entre k (L+M) et S + k (L+M) 21

22 Réponse chromatique de la voie Konyo 22

23 Réponse lumineuse de la voie Parvo 23

24 La sensibilité au contraste spatial coloré 24 Mullen, 1985

25 Un signal d entrée déficient dans la rétine normale, la lumière génère trois signaux un par famille de cônes : L, M, S dans la rétine du sujet dichromate, la lumière génère deux signaux 25