Connaissances de base en chromatique-2

三、Caractéristiques perceptives du système visuel

Le système visuel humain présente de nombreuses caractéristiques dans la perception de la couleur et de ses détails spatiaux, tels que des résidus visuels, une insensibilité aux changements brusques de contours et une perception plus forte de la luminosité que de la couleur.

Théoriquement, chaque couleur dans la nature peut être déterminée par les trois couleurs primaires de R, G et B, de sorte que le modèle d'espace colorimétrique tridimensionnel RVB est formé, qui peut être calculé avec précision par une formule mathématique.

Selon les caractéristiques perceptuelles du système visuel humain aux changements de couleur et spatiaux et au modèle d'espace colorimétrique, nous pouvons concevoir toutes sortes d'algorithmes de compression de données d'images numériques.

Système visuel de l'homme

• On croit que la couleur est le résultat de la perception de la lumière visible par le système visuel.
La rétine humaine a trois types de cellules coniques avec une sensibilité différente aux couleurs rouge, verte et bleue, et une cellule en forme de bâtonnet qui ne fonctionne que dans des conditions de puissance lumineuse extrêmement faible.Par conséquent, la couleur n'existe que dans les yeux et le cerveau.Les cellules en bâtonnets ne jouent aucun rôle dans le traitement des images par ordinateur.
La lumière visible est une onde électromagnétique d'une longueur d'onde de 380 ~ 780 nm.La plupart de la lumière que nous voyons n'est pas la lumière d'une longueur d'onde, mais une combinaison de plusieurs longueurs d'onde différentes.
La rétine humaine détecte la couleur du monde extérieur à travers les neurones.Chaque neurone est soit un cône sensible à la couleur, soit une tige insensible à la couleurCaractéristiques perceptives de la vision :
- Les cellules coniques rouges, vertes et bleues ont une perception différente des différentes fréquences de lumière et de la luminosité.
- Toute couleur dans la nature peut être déterminée par la somme de R, G et B, qui constituent un espace vectoriel tridimensionnel RVB.
- Caractéristiques perceptives de la vision :
  Un groupe d'échantillons de couleur a la même couleur sous la lumière du soleil ou une certaine source de lumière, mais lorsqu'ils sont placés sous une autre source de lumière, la couleur est différente
  
  四、Mode couleur
  - Mode de mélange de couleurs additif RVB
  - Mode de mélange de couleurs soustractif CMJ
  - Mode HSB
  - Mode laboratoire
  Mode RVB
  - Le mode RVB est basé sur le principe de mélange de trois couleurs primaires dans la nature.Les couleurs primaires rouge, vert et bleu sont attribuées dans chaque échelle de couleurs en fonction de la valeur de luminosité de 0 (noir) à 255 (blanc), de manière à spécifier leurs couleurs.Lorsque les couleurs primaires avec une luminosité différente sont mélangées, 256 * 256 * 256 types de couleurs seront produits, soit environ 16,7 millions.Par exemple, un rouge vif peut avoir une valeur R de 246, une valeur G de 20 et une valeur B de 50. Lorsque les valeurs de luminosité des trois couleurs primaires sont égales, du gris est généré ;Lorsque les trois valeurs de luminosité sont de 255, un blanc pur est généré ;Lorsque toutes les valeurs de luminance sont à 0, un noir pur est généré.Lorsque la couleur générée par le mélange de trois types de lumière de couleur est généralement supérieure à la valeur de luminosité de la couleur d'origine, la méthode de génération de couleur en mode RVB est également appelée méthode additive de lumière de couleur.
  Le mode CMJN, également appelé mode couleur d'impression, est un mode traité comme son nom l'indique.
  - C'est très différent du RVB.Le mode RVB est un mode de couleur lumineux, et le contenu à l'écran peut toujours être vu dans une pièce sombre
  - CMJN est un mode de couleur qui repose sur la réflexion.Comment les gens lisent-ils le contenu des journaux ?C'est la lumière du soleil ou la lumière qui brille sur le journal et se reflète ensuite dans nos yeux que nous pouvons voir le contenu.Il a besoin d'une source de lumière externe.Si vous êtes dans une pièce sombre, vous ne pouvez pas lire les journaux
  - Tant que l'image affichée à l'écran est exprimée en mode RVB.Tant que l'image est visible sur l'imprimé, elle est représentée en mode CMJN.Par exemple, des périodiques, des magazines, des journaux, des affiches, etc. sont imprimés et traités, c'est donc le modèle CMJN.
  - Semblable à RVB, CMY est les initiales de trois noms d'encre : Cyan, magenta et jaune.K prend la dernière lettre de noir.La raison pour laquelle il ne prend pas la lettre initiale est d'éviter toute confusion avec le bleu.En théorie, seuls trois types d'encres CMJ suffisent.Lorsqu'ils sont additionnés, ils doivent devenir noirs.Cependant, étant donné que le processus de fabrication actuel ne peut pas produire d'encres de haute pureté, le résultat de l'ajout de CMJ est en fait un rouge foncé, de sorte qu'une encre noire spéciale doit être ajoutée pour la réconciliation.
  - Lorsque C, M, Y et K sont mélangés en couleur, avec l'augmentation de C, m, Y et K, la lumière réfléchie par les yeux humains sera de moins en moins importante et la luminosité de la lumière sera de plus en plus faible.La méthode de génération de couleur dans tous les modes CMJN est également appelée soustraction de couleur.
  Mode HSB
  
  Le mode HSB est défini sur la base de l'observation de la couleur par l'œil humain.Dans ce mode, toutes les couleurs sont décrites par les teintes, la saturation et la luminosité.
  - Les teintes font référence à la couleur réfléchie ou transmise par un objet.Sur la roue chromatique standard 0 ~ 360 degrés, la teinte est mesurée par position.En utilisation normale, la teinte est identifiée par le nom de la couleur, comme le rouge, l'orange, le vert, etc. C'est un attribut d'apparence.
  - La saturation fait référence à l'intensité ou à la pureté de la couleur, qui indique la proportion de composants gris dans la teinte.Il est exprimé par 0% (gris pur) - 100% (couleur entièrement saturée).Sur la roue chromatique standard, la saturation de la position centrale à la position du bord augmente.
  - La luminosité est la luminosité relative d'une couleur.Il est généralement mesuré par 0 % (noir) - 100 % (blanc).Défaut : en raison de la limitation du matériel, il est nécessaire de convertir en mode RVB lors de l'affichage sur l'écran de l'ordinateur et en mode CMJN lors de l'impression.Cela limite dans une certaine mesure l'utilisation du mode HSB.Dans le système CIE XYZ, la luminosité est exprimée par la valeur de Y, qui peut être mesurée.Elle est exprimée par l'intensité de la lumière réfléchie ou émise par unité de surface.La luminosité est mesurée en unités telles que la lumière d'une bougie par mètre carré (cd/m2).
  Définition CIE de la luminosité : il s'agit de la valeur correspondante de la perception de la luminosité radiante par le système visuel des personnes, qui est exprimée par L *.
  
  Mode laboratoire
  
  Le prototype du mode laboratoire est une norme de mesure de la couleur formulée par l'association CIE en 1931. Elle a été redéfinie et nommée CIELab en 1976.
  
  Le mode RVB est un mode d'ajout de couleur de l'écran lumineux, et le mode CMJN est un mode de soustraction d'impression réfléchissant la couleur.Le mode Lab ne repose pas sur la lumière ou les pigments.C'est un mode de couleur déterminé par l'organisation CIE, qui inclut théoriquement toutes les couleurs qui peuvent être vues par les yeux humains.Le mode Lab compense les lacunes des modes de couleur RVB et CMJN
  
  La couleur Lab est représentée par une composante de luminosité L et deux composantes de couleur a et b.La plage de valeurs de L est de 0 à 100, le composant a représente le changement spectral du vert au rouge, tandis que le composant b représente le changement spectral du bleu au jaune, et les plages de valeurs de a et b sont de -120 ~ 120.
  
  五、CIE1976 Lab espace de chromaticité et formule de différence de couleur
  
  Langage de communication des couleurs
  
  1) Langage de communication lorsque la teinte change : langage de communication : rouge, jaune, vert, bleu, moins rouge, moins jaune et ainsi de suite
  
  2） Langage de communication lorsque la luminosité change : la luminosité utilise principalement plus clair ou plus sombre pour décrire la différence entre eux ;
  
  3） Langage de communication lorsque la saturation change : la saturation est décrite par forte ou faible ;
  
  ●Module de couleur
  - Géométrie d'observation
  L'angle différent d'inspection de l'observateur affecte également la différence de couleur du produit.Parfois, pour parvenir à un accord avec le client, il est nécessaire d'observer l'objet sous le même angle.ASTM (American Society for testing and materials) D1729-89 recommande 0/45 conditions d'éclairage et d'observation.La méthode d'observation est présentée dans la figure suivante :
  
  Illuminants standards
  - Les illuminants standard font référence à la source de lumière artificielle simulant diverses lumières ambiantes, de sorte que l'usine de production ou le laboratoire puisse obtenir l'effet d'éclairage fondamentalement cohérent avec la source de lumière dans ces environnements spécifiques hors site.Les illuminants standard sont généralement installés dans la boîte d'illuminants standard et l'instrument de mesure des couleurs.Il est principalement utilisé pour détecter la déviation de couleur des articles, qui doivent être conformes à la norme CIE de la société internationale d'éclairage.
  - L'environnement de la paroi intérieure de la boîte d'illuminants standard a un impact important sur les illuminants standard.Il doit s'agir d'une surface mate gris foncé standard pour s'assurer qu'elle n'est pas affectée par la lumière réfléchie de l'environnement.
  Illuminants standard communs
  
  Lumière du soleil du ciel bleu simulée -- Source de lumière D65, température de couleur (CT) : 6500K
  
  Lumière de magasin européenne simulée - Source de lumière TL84, température de couleur (CT): 4000K
  
  Lumière de magasin américain simulée -- Source de lumière CWF, température de couleur (CT) : 4100K
  
  Simulez l'éclairage aux couleurs chaudes de la famille ou de l'hôtel - Source de lumière F, température de couleur (CT): 2700k
  
  ● Formule de calcul de l'aberration chromatique
  - + L clair - L foncé
  - + un rouge - un vert
  - + b jaune - b bleu
  - △E( aberration chromatique totale)=√ (△a)²+(△b)²+(△L)²
  - △a(aberration chromatique )=a2-a1
  - △b(aberration chromatique )=b2-b1
  - △L (aberration de luminosité) = L2-L1
  ●Application de la formule d'aberration chromatique
  - Deux index importants :
  1. L'uniformité est très importante.
  
  2. La plage de numéros de série doit être en mesure de confirmer l'acceptabilité de la différence visuelle.
  - Plage de tolérance de △ E dans la norme industrielle
  0 - 0,25 : très petit ou aucun ;Correspondance idéale
  
  0,25 - 0,5 : minute ;Correspondance acceptable
  
  0,5 - 1,0 : petit à moyen ;Acceptable dans certaines applications
  
  1,0 - 2,0 : moyen ;Acceptable dans des applications spécifiques
  
  2.0 - 4.0 : évident ;Acceptable dans des applications spécifiques
  
  4,0- plus : très grand ;Inacceptable dans la plupart des applications
  
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Heure de publication : 05-mai-2023