Le système visuel humain

Image, Vision et Couleur L’œil est un organe complexe dont la fonction optique de l’oeil est de focaliser un stimulus de couleur sur sa partie photosensible, la rétine. L’œil ne sert qu’à voir pas à regarder !!!!

Image, Vision et Couleur Il se compose principalement de : La cornée L’iris Le cristallin Le corps vitré

Image, Vision et Couleur L’oeil

Image, Vision et Couleur

Image, Vision et Couleur L’œil est sensible à la forme et à la couleur La rétine contient deux types de cellules photosensibles : les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets permettent la vision nocturne Les cônes permettent la vision diurne

Image, Vision et Couleur Cônes et bâtonnets  La rétine possède 4 à 7 millions de cônes pour 110 à 125 millions de bâtonnets. La fovea se distingue par une concentration maximale de cônes pour une très faible concentration en bâtonnets. Il existe même une zone au centre de la fovea dans laquelle il n’y a que des cônes, la fovea.

Image, Vision et Couleur Peu nombreux, les cônes sont responsables de la vision haute résolution. A cet effet leur densité est importante dans la fovéa. Moins sensibles à la lumière que les bâtonnets, ils peuvent s’adapter très rapidement à des changements d’intensité.

Image, Vision et Couleur Les bâtonnets sont très nombreux et plus sensibles à la lumière que les cônes. Leur temps d’adaptation aux changements de conditions est par contre beaucoup plus long. Avec un seul type de pigment, ils ne peuvent distinguer les couleurs. De par leur répartition hors de la fovéa, ils sont responsables de notre vision périphérique.

Image, Vision et Couleur Les cônes sont de trois types : les cônes S sensibles à des longueurs d’onde courtes (short), les cônes M sensibles à des longueurs d’onde moyennes (medium) et les cônes L sensibles à des longueurs d’onde longues (long). Cône

Image, Vision et Couleur Le signal produit par l’absorption d’un photon par un cône est environ 100 fois plus faible que par un bâtonnet. La réponse d’un cône est 4 fois plus rapide que celle d’un bâtonnet. Notre système visuel fait ainsi un compromis entre sensibilité et résolution temporelle. bâtonnet

Image, Vision et Couleur Une cellule qui reçoit des signaux de plusieurs cellules les combine en un nouveau message qui tient compte de chaque signal d’entrée. Mais où vont-ils, ces messages ?

Image, Vision et Couleur Champ réceptif : il s’agit de la région de la rétine à partir de laquelle on peut influencer un neurone. Lumière Allons donc voir du coté des neurones…

Image, Vision et Couleur Les chemins du système visuel

Image, Vision et Couleur Cortex Visuel 1010 neurones qui possèdent un arrangement hiérarchique bien défini Répertoriés comme simples, complexes, hypercomplexes et hypercomplexes d’ordre élevé, avec des propriétés définies selon leur champ réceptif.

Image, Vision et Couleur

Image, Vision et Couleur 3 types de cellules : S (simple), C (complexe) et H (hypercomplexe) Sensibles à l’orientation (toutes) Sensibles à la position (S, H) H sensibles à des caractéristiques particulières

Image, Vision et Couleur Quand un stimulus rouge est regardé fixement, les cellules signalant la présence d’un stimulus rouge finissent par réduire leur activité. Ainsi, quand on regarde ensuite l'écran gris, ces cellules seront peu actives. Cependant, parce qu'ils codent normalement par leur activité la présence de stimuli rouges ou l'absence de verts, la réduction de leur activité est interprétée par le cerveau comme la présence de vert.

Image, Vision et Couleur

Image, Vision et Couleur Intéressons nous maintenant à la couleur… La Couleur tient un grand rôle dans l’interprétation que nous faisons d’une image.

Image, Vision et Couleur

Image, Vision et Couleur Longueur d’onde (nm) Couleur 380-450 Violet 450-490 Bleue 490-560 Vert 560-590 Jaune 590-640 Orange 640-730 rouge

Image, Vision et Couleur Au sein d’une même espèce, la couleur est une notion subjective, qui diffère donc d’un individu à l’autre. Il n’existe probablement pas 2 personnes ayant la même perception (il est d’ailleurs impossible d’imaginer ce que voit un autre observateur) On pourra toujours définir un observateur standard, un observateur de référence parfaitement connu.

Image, Vision et Couleur La couleur Une branche complète du traitement d’images Phénomène physique complexe La couleur résulte de l’interprétation d’ondes en information visuelle La couleur est subjective

Image, Vision et Couleur La perception humaine de la couleur est donc une réaction subjective qui peut être caractérisée en termes de Luminosité, Teinte, Saturation.

Image, Vision et Couleur La luminosité correspond à une sensation traduite par des vocables comme clair, foncé, lumineux, sombre… Elle caractérise le niveau lumineux d’un stimulus de couleur. Le concept de luminosité a un sens assez large et beaucoup de grandeurs physiques permettent de la quantifier (intensité, éclairement, luminance, clarté, ... )

Image, Vision et Couleur La teinte ou tonalité chromatique correspond aux dénominations telles que rouge, vert, bleu. Elle correspond à la longueur d’onde dominante d’une couleur, c’est-à-dire pour laquelle l’énergie correspondante est la plus élevée. Le blanc, le noir ou les gris sont dites neutres ou achromatiques.

Image, Vision et Couleur La saturation est une grandeur estimant le niveau de coloration d’une teinte indépendamment de la luminosité. Elle représente la pureté de la couleur perçue comme vive, pâle, terne, ...

Les modèles de représentation de la couleur Modèle RVB

Les modèles de représentation de la couleur

Les modèles de représentation de la couleur Modèle RVB : les couleurs RVB s'associent pour créer du blanc, on les appelle également couleurs additives Les couleurs additives sont utilisées pour l'éclairage, la vidéo et les moniteurs Rouge +Vert => Jaune Rouge + Bleu => Magenta Bleu + Vert => Cyan Rouge +Vert +Bleu => Blanc

Les modèles de représentation de la couleur Modèle CMJN

Les modèles de représentation de la couleur Modèle CMJN repose sur la qualité d'absorption de la lumière de l'encre imprimée sur du papier. Jaune + Magenta => Rouge Jaune + Cyan => Vert Magenta + Cyan => Bleu Jaune + Magenta + Cyan => Noir

Les modèles de représentation de la couleur Modèle TSL : Spécifie chaque couleur en termes de teinte (Hue), saturation, intensité(Luminance). Spectre visible Teinte Luminosité Saturation

Les modèles de représentation de la couleur Modèle TSL : Teinte : C'est la longueur d'onde de la lumière réfléchie, ou transmise par un objet. Correspond à son emplacement sur la roue chromatique, dans un angle compris entre 0° et 360°. Le spectre circulaire part du rouge, passe par le vert et le bleu pour revenir au rouge. Saturation : Indique la pureté ou intensité de la couleur (des couleurs grisées - 0 % aux couleurs vives - 100 %). Intensité : Indique la variation d'intensité lumineuse d'une couleur, (entre 0 % - noir et 100 % - blanc. )

Les modèles de représentation de la couleur Modèle Lab :La couleur L*a*b est conçue pour être indépendante du périphérique

Les modèles de représentation de la couleur La couleur L*a*b est constituée d'une composante de luminance ou luminosité (L) et de deux composantes chromatiques : la composante a (de vert à rouge) et la composante b (de bleu à jaune). A. Luminance=100 (blanc) B. Composante de vert à rouge C. Composant de bleu à jaune D. Luminance=0 (noir)

La roue chromatique Vous pouvez réduire la quantité d'une couleur donnée dans une image en augmentant la quantité de son opposé sur la roue chromatique, et vice-versa. Vous pouvez augmenter et diminuer la quantité d'une couleur en réglant les deux couleurs adjacentes sur la roue chromatique, voire en réglant les deux couleurs adjacentes à son opposé

La roue chromatique A. Vert B. Jaune C. Rouge D. Magenta E. Bleu F. Cyan