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MPR Stéfane Paris et Gilles Simon . Lecture . . . La perception humaine

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MPR

Stéfane Paris etGilles Simon

.

Lecture..

......

La perception humaine

MPR

Stéfane Paris etGilles Simon

1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

. Lecture La perception humaine..

...... Partie 1. 1. La couleur et les espaces de couleurs

1. Le système visuel humain

2. Définitions physiques de la couleur

3. Les espaces de couleurs

MPR

Stéfane Paris etGilles Simon

1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. Le système visuel humain1. La couleur et les espaces de couleurs

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Stéfane Paris etGilles Simon

1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. Le système visuel humain1. La couleur et les espaces de couleurs

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. Le système visuel humain1. La couleur et les espaces de couleurs

Cônes et bâtonnets.

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. Le système visuel humain1. La couleur et les espaces de couleurs

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. Définitions physiques de la couleur1. La couleur et les espaces de couleurs

L’étudiant Newton démontre la compositionspectrale de la lumière blanche.Et l’existance de couleurs monochromatiques.

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. Définitions physiques de la couleur1. La couleur et les espaces de couleurs

Le centre du cercle chromatique est la valeur degris correspondant à l’intensité lumineuse descouleurs de ce cercle [Newton].Cette valeur varie du Blanc au Noir.

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. Définitions physiques de la couleur1. La couleur et les espaces de couleurs

La synthèse additive correspond à la fusion defaisceaux lumineux de couleurs différentes[Young].La synthèse soustractive correspond au filtragequ’opèrent les pigments d’une surface sur lalumière blanche.

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. Définitions physiques de la couleur1. La couleur et les espaces de couleurs

Maxwell définit un triangle chromatique dont lessommets sont les primaires R, G, B.Il s’agit d’une représentation du système additif,Où les couleurs, inscrites dans ce triangle, ont descoordonnées positives.Mais toutes les couleurs du cercle chromatiquen’ont de coordonnées positives !!!

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

3. Les espaces de couleurs1. La couleur et les espaces de couleurs

L’espace CIE RGBL’espace CIE XYZL’espace L*a*b*Les espaces de manipulation des couleursLes espaces couleurs de la TV

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. L’espace CIE RGB3. Les espaces de couleurs

Toute demi-droite partant du barycentre définitdes couleurs allant du Blanc à la couleurmonochromatique ;Ces couleurs ont toutes la même teinte ;Elles se distinguent par leur saturation.La représention des couleurs monochromatiquesdans l’espace de Maxwell définit les fonctionscolorimétriques des primaires R, G et B.

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. L’espace CIE RGB3. Les espaces de couleurs

Repère orthonormée de base R, G et B…Qui dépend de la valeur de Blanc choisie !CIE RGB : R (700nm), G (546.1nm) et B(435.8nm)Ajustement des énergies pour que le Noir soitl’origine et le Blanc l’unité.

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

1. L’espace CIE RGB3. Les espaces de couleurs

Coordonnées normalisée :

r =R

R+G+B

g =G

R+G+B

b =B

R+G+B

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

.Définition..

......

L’espace XYZ est réellement additif :...1 Pas de pondération négative,...2 La primaire Y décrit la luminosité,...3 Les deux primaires la chrominance,...4 Le Blanc est la valeur d’équi-énergie

αX = αY = αZ =13

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

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1. Le systèmevisuel humain

2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

.Remarque..

......

Perte de la luminosité avec les coordonnées normali-sées :

x =X

X+Y+Z

y =Y

X+Y+Z

z = 1− x−y

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

.Remarque..

......

Transformation linéaire non-unique…

XYZ

= P

RGB

RGB

= P−1

XYZ

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

.Remarques..

......

Plusieurs référence de Blanc possibles.Eclairage Dénomination

Orientationde

l’observateurX Y Z

Tungstène 2 848 °K A 2 ° 109,85 100 35,58510° 111,144 100 35,2

Ciel nuageux 6 700 °K C 2 ° 98,07 100 118,2310° 97,28 100 116,14

Ciel nuageux 6 500 °K D65 2° 95,047 100 108,88310° 94,811 100 107,304

Soleil direct 5 000 °K D50 2° 96,422 100 82,52110° 96,72 100 81,427

Sources fluorescentes F2 2° 99,186 100 67,39310° 103,279 100 69,027

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3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

.Remarques..

......

Mc Adam démontre la présence des métamères.

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

2. L’espace CIE XYZ3. Les espaces de couleurs

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

3. L’espace L*a*b*3. Les espaces de couleurs

L∗ =

116∗(

YY0

) 13 −16 si Y

Y0> 0.008856

903.3∗(

YY0

)sinon

a∗ = 500× f(

XX0

)− f(

YY0

)

b∗ = 300× f(

YY0

)− f(

ZZ0

)

avec :

f(x) =

{x 13 si x > 0.008856

7.787x+ 16116 sinon

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

3. L’espace L*a*b*3. Les espaces de couleurs

Cab =√

a2 +b2hab = arctan

( ab)

∆Eab =√

∆a2 +∆b2 +∆L2

avec :

∆a = a1 −a2∆b = b1 −b2∆L = L1 −L2

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3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

4. Les espaces de manipulation des couleurs3. Les espaces de couleurs

I =R+G+B

3S =

I−min(R,G,B)

IT = arccos

((R−G)+(R−B)

2√

(R−G)2 +(R−B)(G−B)

)

avec les contraintes suivantes :

si I = 0 alors S est indéfinisi S = 0 alors T est indéfinisi B > G alors T = (360◦ −T)/360◦

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5. Les espaces couleurs de la TV3. Les espaces de couleurs

La base commune

Y = 0,299R+0,587G+0,114B(

C1C2

)= A

(R−YB−Y

)

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2. Définitionsphysiques de lacouleur

3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

5. Les espaces couleurs de la TV3. Les espaces de couleurs

National Television Standards Committee (NTSC)(

IQ

)=

(0,74 −0,270,48 0,41

)(R−YB−Y

)

YIQ

=

0,299 0,587 0,1140,596 −0,274 −0,3220,212 −0,523 0,311

RGB

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3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

5. Les espaces couleurs de la TV3. Les espaces de couleurs

Phase Alternation by Line (PAL)(

UV

)=

(0 0,493

0,877 0

)(R−YB−Y

)

YUV

=

0,299 0,587 0,114−0,147 −0,289 0,4360,615 −0,515 −0,1

RGB

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5. Les espaces couleurs de la TV3. Les espaces de couleurs

SÉquentiel Couleur À Mémoire (SECAM)(

DrDb

)=

(−1,902 0

0 1,505

)(R−YB−Y

)

YDrDb

=

0,299 0,587 0,114−1,333 1,116 −0,217−0,45 −0,883 1,333

RGB

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3. Les espaces decouleurs1. L’espace CIE RGB2. L’espace CIE XYZ3. L’espace L*a*b*4. Les espaces demanipulation des couleurs5. Les espaces couleurs dela TV

5. Les espaces couleurs de la TV3. Les espaces de couleurs

Le standard pour TN, HDTV, JPEG2000…

YCrCb

=

0,299 0,587 0,1140,5 −0,419 −0,081

−0,169 −0,331 0,5

RGB