L'œil, L'organe de perception de la couleur.



La couleur est visible grâce à la lumière. Si nous sommes dans un environnement en manque de lumière, il nous sera impossible de comprendre la couleur. C'est la stimulation des bâtonnets de l'œil qui active le travail des cônes. C'est la stimulation des cônes qui nous aide à appréhender la couleur. En effet en l’absence de lumière, nous voyons en nuances de gris.

Mais faisons le point sur le fonctionnement de la vue avec cette vidéo !


Tout débute avec la lumière. Au cœur de l'infiniment petit, la lumière est composée d'ondes électromagnétiques. Elle est caractérisée par sa longueur d'onde. Cette longueur est la distance entre deux crêtes ondulatoires.Ainsi on peut constater qu'une onde courte aura ses crêtes plus rapprochées que l'onde longue et moyenne. Nous sommes jusqu'ici dans une logique physique.

Je vais schématiser pour faire simple et ne pas embrumer les esprits. Plusieurs ondes de longueurs différentes sont présentes simultanément autour de nous. Les ondes rencontrent des objets en se déplaçant. Lorsque celles-ci frappent un objet les molécules de la surface interagissent avec ces ondes. Certaines seront absorbées et d'autres seront réfléchies. Ce sont les réfléchies qui seront enregistrées par l'œil humain. Elles entrent par la pupille traverse le cristallin, l'humeur vitrée pour aller terminer leur chemin sur la rétine. Sur la rétine se trouve plusieurs millions de cônes qui se divisent en trois types. La distinction entre ces différents types, c'est la sensibilité à une gamme particulière de longueurs d'ondes. Pour faire simple, je vais les distinguer sur trois familles. Les ondes courtes, moyennes et longues.

Pour les ondes de longueur moyenne, le cerveau va les interprétés comme étant de couleur verte. L'œil transforme l'information en un flux nerveux qui sera transporté à la zone du cerveau dédiée. Le cerveau va à ce moment percevoir une sensation colorée. Pour les ondes de longueurs moyennes, elles seront interprétées en une teinte de vert. Si les ondes parvenant à l'œil sont courtes, les cônes sensibles à ces ondes vont réagir et la sensation colorée donnera une teinte de bleu. Et pour les ondes longues la sensation colorée est le rouge.


Je rappelle que ce sont les molécules de la surface de l'objet qui permettent à la longueur d'onde d'être réfléchie jusqu'à l'œil. En conclusion, pour une scène donnée, une multitude de longueurs d'ondes interagissent avec les cônes de la rétine. Le cerveau interprète ces informations en créant un mélange d'informations colorées. Pour l'exemple lorsque deux types d'ondes sont traitées. Si on perçoit des ondes courtes (teinte bleu) et des ondes longues (teinte rouge). Le mélange des deux va produire du magenta.les différentes longueurs d'onde peuvent générer différentes sensations colorées, c'est comme cela qu'est créé ce nombre important de couleurs que nous percevons.

La correspondance entre les ondes et les teintes se retrouve dans ce que l'on appelle le spectre visible. C'est l'ensemble des longueurs d'onde perceptible par l'œil humain. Il ne s'agit que d'une infime partie des longueurs d'onde possible. C'est une partie du spectre électromagnétique comportant toutes une gamme de longueurs d'onde. On retrouve aussi les rayons X, les rayons Ultra-violet, les rayons infrarouge, les micro-ondes et les ondes radio.


Traduction par l'histogramme.

Voici la représentation des ondes et de la couleur !

Sur l'axe horizontal sont répertoriées les longueurs d'onde visibles. Sur l'axe verticale sont renseignés la quantité présente pour chacune des longueurs d'onde. Nous pouvons ainsi être informé sur les longueurs d'ondes présente et leur quantité. La plupart du temps plusieurs ondes sont présentes et en diverses quantités.


On constate qu'il y a souvent une dominante qui se dégage dans une scène. Cette dominante nous renseigne sur la teinte.

Mais l'histogramme nous renseigne aussi sur la saturation. Il est à noter que la quantité des longueurs d'ondes réfléchies autre que la dominante, affectera la saturation de la dominante. Plus la quantité des longueurs d'onde autres que la dominante est élevée moins la saturation sera élevée.

Si toutes les longueurs d'ondes sont présentes en même quantité, on perçoit alors une tonalité de gris.


A l'inverse moins les longueurs d'onde sont présentes plus la couleur sera saturée.


La Luminosité.

C'est le même principe, mais cette fois c'est la totalité, la quantité totale d'ondes présente qui est prise en compte.

Plus il y a d'ondes plus c'est lumineux.

On peut dire alors que les longueurs d'ondes correspondent aux caractères physiques de la couleur. Tandis que les différentes teintes produites par le cerveau sont les caractéristiques psychologiques de la couleur. Nous devons également faire entrer la notion de saturation et de luminosité pour la description des couleurs. La combinaison teinte, saturation et luminosité (le fameux TSL des logiciels de traitement de l'image).

Si toutes les longueurs d'onde sont présentes en pleine quantité, on perçoit du blanc. Dans la même logique moins il y a d'ondes, moins c'est lumineux.


Lorsque qu'aucune onde n'est réfléchie, lorsqu'elles sont absorbées totalement par la matière on perçoit alors du noir.

La teinte, la saturation et la luminosité permettent à notre cerveau de traduire les différentes caractéristiques physiques des ondes en une sensation psychologique pour mieux décrire la couleur et nuancer les objets qui nous entourent. Cette description sera par la suite agrémentée de comparatifs culturels. Tel que Rouge bordeaux, bleu roi, etc…

L'œil est un organe extrêmement complexe, c'est un fabuleux outil, le fruit d'une très longue évolution. Il nous permet sauf exceptions de voir la vie en couleurs pour mieux comprendre notre environnement. Nous parlerons toujours de perception colorée.

Similitude dans la photo numérique.

Les appareils photos numériques sont calqués sur le mode de fonctionnement de l'œil. Et en effet ils gèrent très bien la reproduction du système de capture en ce qui concerne la couleur. Mais, il y a cependant une restriction. Ce procédé s’arrête à la limite de la dynamique de capture possible. Les capteurs actuels ne sont pas encore arrivés à la performance du traitement de l’information par notre cerveau. Cela dit, le système est suffisamment élaboré pour nous restituer des images colorées dans un système Jpg qui restitue 256 nuances par couche du RVB . Soit 256 nuances de Bleu x 256 nuances de vert x 256 nuances de rouge. Soit 16.777.216 nuances de couleurs.

Cet espace de couleur (SRVB) est bien plus large que celui de notre Œil. Nous sommes capables de percevoir +/- 200 nuances par couches RVB. C'est valable pour les personnes dont les yeux sont les plus affûté. Cela représente donc 200 nuances /couche des bleues x 200 Nuances couche des rouges x 200 Nuances couche des verts. Soit 8.000.000 de couleurs.

Articles

1. L'œil, L'organe de perception de la couleur.

2. Les espaces colorimétrique et le mode LAB



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