Admin ]

Affichage optimisé : 1280x1024. Nous sommes le  vendredi 21 septembre 2018
Vous êtes ici : Accueil  /  3- Image (LCD, OLED, Plasma, DLP), Son
Image, lumière, couleur ...
jeudi 30 mars 2006, par gerla
Perception visuelle, luminance, chrominance, corrections, ...

La lumière est un rayonnement électromagnétique auquel l’œil est sensible. La lumière est une forme d’énergie qui, quand elle est perçue par l’œil, provoque un influx nerveux à l’origine d’une sensation visuelle. On appelle rayon lumineux un faisceau très fin de lumière. La vitesse de propagation de la lumière dans le vide, encore appelée célérité c est de l’ordre de 300 000 km/s.

Une des premières expériences consiste à utiliser un prisme pour évaluer le spectre composant la lumière blanche. On peut encore observer un arc-en-ciel dont on distingue les couleurs spectrales (traditionnellement appelées violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé et rouge). La lumière du soleil est en fait composé d’un nombre impressionnant de raies spectrales , chaque raie spectrale correspondant à une lumière monochromatique (approximativement, à chaque raie spectrale étroite correspond une longueur d’onde et par là, une fréquence unique).

La vision repose sur l’analyse de l’image formée sur la rétine. L’ acuité visuelle est limitée par le nombre des prolongements des cellules nerveuses (axones) constituant le nerf optique et est maximale selon l’axe optique de l’œil, dans la région de la fovea . Compte tenu des longueurs d’onde composant la lumière reçue, les différentes structures de ces cellules (120 000 000 bâtonnets et 7 000 000 cônes) génèrent des messages sensoriels à destination du cerveau qui produit une sensation visuelle unique.

Une source lumineuse qui produit elle-même le rayonnement lumineux (soleil, lampe électrique, ...) est appelée source primaire alors qu’un objet éclairé réfléchissant tout ou partie du rayonnement incident est appelé source secondaire (la surface de l’objet est généralement diffusante). D’un point de vue physique, la couleur émise par une source lumineuse primaire ou secondaire est déterminée par la luminance , la teinte (longueur d’onde dominante) et la saturation (facteur de pureté ). La luminance d’un objet ou d’une source lumineuse est parfois appelé brillance ou éclat. A la luminance est associé le réglage de contraste (écart entre le point blanc et le point noir) le le réglage de luminosité (valeur moyenne de la luminosité) de l’écran. Le gamma caractérise la linéarité de reproduction des tonalités achromatiques (façon de reproduire les tons sombres de l’image).

La luminance s’exprime en candelas par mètre carré (cd/m2), le candela étant lui-même l’unité d’intensité lumineuse I. A un flux lumineux de un lumen correspond une intensité lumineuse de un candela quand l’énergie est uniformément répartie dans un angle solide de un stéradian.

La saturation d’une couleur mesure la distance au blanc. En absence de blanc, la couleur est dite saturée. Par exemple, la lumière rouge fournie par la diode laser étant monochromatique, elle ne comporte pas de blanc et est donc saturée. Dans le langage courant, la dilution d’une couleur , par opposition à la saturation, est désignée par les termes rose, bleu pâle, etc. Les tons pastels sont des couleurs délavées ou diluées. L’œil peut distinguer jusqu’à 20 000 couleurs en fonction de leur teinte et de leur saturation. Le diagramme de chromaticité représente les couleurs dans un espace à deux dimensions. Il est ordinairement utilisé en télévision et pour caractériser les écrans. La longueur d’onde de la lumière monochromatique diluée dans le banc est la longueur d’onde dominante.

Pour pouvoir comparer la composition spectrale des différentes sources de lumière (comparer les proportions de rouge, de vert, de bleu contenues dans les différentes lumières), on définit une source de référence appelée corps noir . Cette appellation est due au fait que (théoriquement) lorsque cette source est éclairée, elle absorbe tout le rayonnement (quelle que soient les longueurs d’onde composant ce rayonnement) et apparait comme parfaitement noire

La température de couleur est la température à laquelle il faut porter le corps noir pour que la couleur rayonnée soit identique à celle du rayonnement lumineux qu’on souhaite quantifier. La température de couleurs s’exprime en degrés absolus ou degrés Kelvin (0°K = -273°C). La température de couleurs des sources lumineuses habituellement utilisées en photographie ou en vidéo peut être mesurée par un thermocolorimètre.

On parle de température de couleur lors la prise de vues (réglage des caméras et des appareils photonumériques)et lors du réglage des écrans plasma et LCD. On préfère le terme dominante de couleur quand il correspond à un défaut de l’affichage de l’image sur un écran.

Un premier pas pour étudier la façon dont nous percevons les images. Le diaporama (perception visuelle) est proposé comme support de démarrage de l’étude. Pour les compléments, voir : Téléviseurs et écrans LCD et plasma (Dunod), paragraphes 1.5.1 et suivants ; paragraphe 3.7.3. Voir aussi Techniques audiovisuelles et multimédia, tome 1 (Dunod), paragraphes 1.2.1 et suivants.

Vient ensuite l’étude de l’image noir et blanc, avec les notions de luminosité/luminance et les corrections qui peuvent être apportées.

L’étude de la couleur complète l’ensemble ( 2 diaporamas ) et va jusqu’à la notion de profil couleur.

voir aussi ...
du même auteur ... gerla
Document(s) associé(s) :
497.1 ko