Cours 7- 26 février - perception de la couleur PDF

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perception de la couleur
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Cours 7 – 26 février

Perception des couleurs (prendre le power point Perception des couleurs pour les réponses du power point chapitre 5) Perspective corpusculaire de la lumière : paquet d’énergie = fotons Deux manières de parler d’une même réalité. Caractéristiques énergétiques 1ere caractéristique : longueur d’onde 2e caractéristique : l’intensité 3e caractéristique : composition spectrale Dimensions perceptives de la couleur 1) Tonalité 2) Brillance (clarté) lien avec l’intensité 3) Saturation (pureté) Les tonalités achromatiques se différencient à cause de leur brillance (noir, gris et blanc). Se rappeler de : radiance or luminous flux, illuminance, luminance, reflectance, retinal illuminance Power point chapitre 5

Saturation Il s’agit en quelque sorte de la pureté Du chromatique à l’achromatique Par exemple, on peut dire d’un vert qu’il est plus ou moins concentré, riche ou accentué Plus on ajoute du gris, moins la couleur est saturée

Mélanges chromatiques On peut créer toutes les couleurs par le mélange de quelques couleurs de base: les couleurs primaire.

Couleurs primaires Newton, fin du XVIIe siècle – Contre l’idée générale que le blanc est une absence de couleur, il croit que le blanc est la somme de toutes les couleurs. – Croit qu’il y a 7 couleurs fondamentales.

-À toute couleur correspond une autre couleur qui lui est complémentaire. Deux couleurs complémentaires mélangées donnent du blanc (gris). Cela vaut pour les faisceaux lumineux. Thomas Young, début XIXe siècle – Il existe 3 couleurs primaires: le rouge, le bleu et le vert – Combinées entre eux, des faisceaux lumineux de ces 3 couleurs primaires peuvent produire le blanc et toutes les autres teintes. – Deux de ces couleurs ensemble ne peuvent pas produire la troisième.

Helmholtz – Lorsque l’on mélange des pigments, comme de la teinture, ce n’est pas la même chose que de mélanger des faisceaux lumineux – Les pigments absorbent une partie des couleurs (longueurs d’onde) de la lumière et en réfléchissent d’autres, celles que l’on perçoit. En absorbant des couleurs, il agit comme un filtre. – Mélanger ensemble des pigments équivaut à superposer des filtres. Si l’on superpose 3 filtres qui correspondent aux 3 couleurs primaires, il en résulte du noir.

 Additionner vs. soustraire Il existe trois types de mélange (synthèse) de couleur: 1. Synthèse additive • Mélanger des faisceaux lumineux, de sorte que la couleur résultante est plus claire (plus lumineuse) que chacune des couleurs de base. Règles de la synthèse additive (tonalité): • Sur le cercle des couleurs, les couleurs complémentaires sont diamétralement opposées. Plus elles sont près du centre, moins elles sont saturées. Les couleurs sont plus pures dans la périphérie qu’au centre. • Si 2 couleurs complémentaires sont situées à même distance du centre (si elles ont la même saturation) et sont présentes en quantités égales (si elles ont la même quantité d’énergie lumineuse), leur synthèse additive donnera du gris pâle (presque blanc) • On ne peut pas obtenir un mélange achromatique (gris) en utilisant des couleurs noncomplémentaire. • Les couleurs ne sont pas toutes sur le spectre des couleurs. On appelle « non spectrales » les couleurs qui, comme le pourpre, ne peuvent être obtenues qu’en mélangeant au moins 2 couleurs.

Règles de la synthèse additive (brillance) • L’addition de quantités égales de couleurs donne une brillance supérieure à la moyenne des brillances des couleurs d’origine. • L’addition de quantités inégales de couleurs donne une brillance se rapprochant de celle de la couleur présente en plus grande quantité. Synthèse soustractive : • Mélanger des pigments ou superposer des filtres de couleur, de sorte que la résultante est moins lumineuse que chacune des couleurs de base utilisées. Synthèse moyenne • Spatiale : Des points de différentes couleurs sont confondus à cause de leur densité

5.4 Théories de la vision des couleurs  Théorie trichromatique de Young-Helmoltz Il y a 3 types de fibres dans l’œil qui correspondent à chacune des 3 couleurs fondamentales (rouge, vert, bleu-violet) Ces fibres sont sensibles à toutes les longueurs d’onde, mais ont une sensibilité maximale à leur couleur. Théorie trichromatique de Young-Helmholtz  Ainsi, lorsque le stimulus est blanc, il y a une réponse des trois types de récepteurs. Lorsque le stimulus est jaune, les récepteurs de type « rouge » et ceux de type « vert » répondent plus que les récepteurs de type « bleu ».

3 objection à la théorie de Young-Helmholtz : – Perceptivement, la couleur jaune n’apparaît pas comme le résultat d’un mélange – Certains individus qui ne perçoivent pas le rouge ni le vert peuvent quand même percevoir le blanc. – Il y a des gens qui ne distinguent aucune tonalité mais perçoivent le blanc.

Théorie des processus antagonistes de Hering : En réaction face aux lacunes de la théorie trichromatique Hering remarque que les gens semblent discerner 4 couleurs pures, c’est-à-dire qui ne sont pas le résultat d’un mélange: rouge, bleu, vert et … jaune On ne dit jamais qu’un bleu tire sur le jaune ni qu’un rouge tire sur le vert, mais on peut dire d’un bleu qu’il tire sur le vert, par exemple Hering suggère donc que les couleurs fonctionnent par paires opposées Un neurone pourrait augmenter son activité en présence d’une couleur et la diminuer en présence de la couleur opposée

Preuves de la théorie trichromatique Preuves à l’appui de la théorie de Y-H: – Il y a 3 types de cônes sur la rétine, selon la longueur d’onde à laquelle leur aborption est maximale. α : 575 nm  rouge (grandes) (L) β : 540 nm  vert (moyennes) (M) γ : 440 nm  bleu (petites) (S)

Preuves à l’appui de la théorie de Hering Étude de DeValois et al. (1966) – En recueillant des données physiologiques au niveau du corps genouillé latéral, ils observent: • 4 types de cellules antagonistes : – Excitation au rouge, Inhibition au vert – Excitation au vert, Inhibition au rouge – Excitation au jaune, Inhibition au bleu – Excitation au bleu, Inhibition au jaune • 2 types de cellules non-antagonistes (système noir-blanc) : – Excitation en réponse à toutes les stimulations – Inhibition en réponse à toutes les stimulations

5.4 Théories de la vision des couleurs Théorie contemporaine, théorie du compromis (DeValois et DeValois, 1975) :  La perception des couleurs se fait à 2 niveaux : – Au niveau de la rétine, l’information est captée par 3 types de cônes réagissant de façon optimale à leur longueur d’onde: les cônes C pour les ondes courtes, M pour les ondes moyennes et L pour les ondes longues. – Au niveau des cellules ganglionnaires (dans le NGL), l’information influe sur 4 types de cellules antagonistes et 2 types de cellules non-antagonistes (comme dans la théorie de Hering).

Théorie contemporaine 75% des cellules du NGL sont sensibles à la couleur Solide des couleurs et théorie contemporaine: – Tonalité : dépend de l’activité de R-V et B-J – Brillance : dépend du taux d’activité des cellules non antagonistes (Bl+ N- , N+ Bl-) – Saturation : si les systèmes R-V et B-J sont plus actifs que N-Bl, la couleur sera plus saturée et vice-versa.  Avec ce modèle, les couleurs complémentaires ne peuvent pas coexister, mais on peut par exemple avoir du bleu-vert si les cônes C et M sont activés. Retenir le nom des effets pour l’examen, se rendre sensibles aux différents effets chromatiques qui vont survenir. Explication du contraste simultané Helmholtz: il s’agit d’un effet d’inférence inconsciente sur la luminosité Hering : le contraste simultané serait dû à l’inhibition latérale. Lorsqu’une région du système récepteur est excitée par un stimulus chromatique, il se produit dans les régions voisines une insensibilité aux stimuli de cette couleur, ce qui a pour effet d’activer la réponse à la couleur complémentaire. 5.5 Effets chromatiques  Effets d’assimilation ou d’égalisation  Contraire de l’effet de contraste simultané __________ subjective des différences de couleur ou de luminosité de stimuli contigus. Quand une plage de couleur emprunte la couleur de sa voisine.

Explication de l’effet d’assimilation  Dépend de la taille des champs récepteurs – Plus petits à la fovéa la lumière arrive sur une petite surface, les cellules détectent le contraste – Plus grands à la périphérie : les champs récepteurs assimilent la lumière des régions avoisinantes, donc les couleurs sont mélangées (assimilées) au niveau de la rétine – L’assimilation survient quand la couleur est signalée par des cellules dont le centre du champ récepteur se trouve dans les régions avoisinantes au contour qui sépare 2 surfaces chromatiques contiguës.

5.5 Effets chromatiques  Images consécutives (contraste successif) Il s’agit d’un phénomène temporel Après fixation de couleurs, il y a apparition des couleurs qui leur sont complémentaires.

Explication des images consécutives  Les récepteurs spécifiques à une couleur s’adaptent, se fatiguent à force d’y être exposés. Si ensuite on regarde une surface blanche (donc qui contient toutes les couleurs), il y aura une réponse plus grande des récepteurs non fatigués, c’est-à-dire ceux de la couleur complémentaire à la première. ( effet McCollough)

5.5 Effets chromatiques  La constance de la couleur En dépit des variations chromatiques modérées de l’_________, on retrouve la couleur réelle des objets

Explication de la constance de la couleur Cornsweet (‘ 70) – Le système visuel a probablement la propriété de transmettre les différences de composition spectrale, comme il peut transmettre des différences d’intensité. Helmholtz

– La sujet se sert de sa mémoire pour faire des inférences inconscientes sur la couleur des objets.

Explication des couleurs subjectives Piéron: les récepteurs n’ayant pas tous la même vitesse de réponse, la configuration et la vitesse de rotation du disque influenceraient de façon sélective les récepteurs au rouge, au vert et au bleu Festinger et al.: l’information visuelle serait encodée sous forme de codes temporels divers pour différentes couleurs Campenhausen et Schramme: lien avec la constance des couleurs Selon d’autres auteurs, la stimulation ne passerait pas par la contribution de la rétine, elle se rendrait directement au cerveau et produirait une séquence d’événements neuronaux qui simule ou imite l’activité neuronale provoquée par un stimulus chromatique

5.6 Aspects cliniques 8% des hommes et moins de 1% des femmes ont une déficience de la perception des couleurs (dyschromatopsie). Il y a 3 formes de dyschromatopsie  Le trichromatisme anormal: insensibilité partielle à l’une des 3 couleurs primaires – Protanormaux : ont besoin d’une plus grande quantité de rouge pour que le mélange rougevert donne du jaune. Affecte environ 1% des hommes. – Deutéranormaux : ont besoin d’une plus grande quantité de vert pour que le mélange rougevert donne du jaune. Affecte environ 5% des hommes. – Tritanormaux : ont besoin d’une plus grande quantité de bleu pour que le mélange bleu-vert donne du « bleu-vert ».

 Le dichromatisme : Insensibilité complète à l’une des 3 couleurs. – Protanope : aveugle au rouge, voit en jaune et bleu. Le rouge et le vert bleuâtre sont vus comme du gris. Affecte 1% des hommes. – Deutéranope : aveugle au vert, voit en jaune et bleu. Le rouge bleuâtre et le vert sont vus comme du gris. Affecte 1% des hommes. – Tripanope : ne voit qu’en rouge et vert. Le bleu pourpre et le jaune vert sont vus comme du gris. Très rare.

 Le monochromatisme : Absence de fonctionnement des cônes, vision en nuances de gris. Survient très rarement et s’accompagne d’une diminution d’acuité visuelle....