cours 3.2 perception de la couleur Flashcards
8
quest ce que la lumière
Une bande étroite de radiation électromagnétique qui peut être conceptualisée comme une onde ou un flux de photons.
quest ce qu’un photon
Un quantum de lumière visible (ou autre forme de radiation électromagnétique) qui possède de propriétés matérielles (particule) et ondulatoires.
L’optique
quest ce que la réflexion, l’absorption et la réfraction
Principes de base de la perception des couleurs
La majeure partie de la lumière que nous voyons est …
RÉFLÉCHIE
Principes de base de la perception des couleurs
quelles sont les sources lumineuses typiques
Soleil,ampoule,feu
Principes de base de la perception des couleurs
On ne voit qu’une partie du spectre électromagnétique, entre .. et
entre 400 et 700nm.
qui s’intéresse à l’optique et à la théorie des couleurs à partir de 1665.
NEWTON
La contribution la plus significative d’Isaac Newton à la théorie des couleurs est venue de ses expériences avec les prismes.
le blanc est l’entièreté des couleurs
montre le spectre de l’énergie électromagnétique
Utilité de la perception des couleurs
pourquoi cest utile de percevoir les couleurs? (3) (nourriture)
● Il est plus facile de trouver des baies et de déterminer quand elles sont mûres avec la vision des couleurs.
● La saveur perçue des aliments peut être affectée par leur couleur.
● Le vin blanc teint pour avoir l’air rosé a plus le goût du vrai vin rosé que du vin blanc.
Utilité de la perception des couleurs
pourquoi cest utile de percevoir les couleurs? (scènes visuelles:)
Segmentation et organisation des scènes visuelles:
● Aide à distinguer les objets les uns des autres.
● Groupement perceptif par similarité.
pourquoi cest utile de percevoir les couleurs? (objets)
Couleur et reconnaissance des objets.
aussi norme : ex camion de pompier rouge
De nombreux animaux ont des systèmes de vision des couleurs différents de ceux des humains (chiens, poulets, crevettes mantis, poisson à nageoires argentées)
● Les chiens sont des dichromates (2 canaux)
● Les poulets sont des tétrachromates (4 types de cones)
● Les crevettes Mantis ont 12 types de cônes
● Le poisson à nageoires argentées vit dans les profondeurs marines et possède 2 types de cônes et 38 types de bâtonnets (permet de détecter des changements de contraste subtile)
quelles sont les 3 étapes pour la perception des couleurs
- Détection : Les longueurs d’onde de la lumière doivent être détectées en premier lieu.
- Discrimination : Nous devons être capables de faire la différence entre une longueur d’onde (ou un mélange de longueurs d’onde) et une autre.
- Apparence : nous voulons attribuer des couleurs perçues aux lumières et aux surfaces dans le monde et faire en sorte que ces couleurs perçues soient stables dans le temps, quelles que soient les différentes conditions d’éclairage.
quels sont les 3 types de photorécepteurs sensibles à la couleur
- Les cônes S détectent les longueurs d’onde courtes (bleue).
- Les cônes M détectent les longueurs d’onde moyennes (verte).
- Les cônes en L détectent les grandes longueurs d’onde (rouge).
Il est plus précis de désigner les trois cônes comme “court”, “moyen” et “long” plutôt que “bleu”, “vert” et “rouge”, car ils répondent chacun à une variété de longueurs d’onde.
La sensibilité maximale du cône-L est de 565 nm, ce qui correspond au jaune et non au rouge !
Étape 1: Détection
quest ce que une lumiere photopique et donne ex
intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les cônes et suffisamment brillantes pour « saturer » les bâtonnets à leurs réponses maximales (ne fonctionnent plus).
ex ; La lumière du soleil et un éclairage intérieur brillant sont tous deux des conditions d’éclairage photopique.
Étape 1: Détection
quest ce que la lumiere scotopique et ex
intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les bâtonnets (ne sont pas sensibles à la couleur, d’où le fait que on voit pas tres bien les couleurs au clair de lune), mais trop faibles pour stimuler les cônes.
ex : Le clair de lune et l’éclairage intérieur extrêmement faible sont tous deux des conditions d’éclairage scotopique.
Étape 2: Discrimination
quest ce que le principe d’univariance
Un ensemble infini de différentes combinaisons de longueurs d’onde et d’intensités peut susciter exactement la même réponse d’un seul type de photorécepteur.
Par conséquent, un type de photorécepteur ne peut pas faire de discrimination de couleur basée sur la longueur d’onde.
explique le Le principe d’univariance par un exemple
ici, les deux longeurs d’ondes différentes (450 et 630nm) amnènent le mm niveau de réponses des photo récepteurs, pourtant la couleur n’est pas la même. donc on est incapable de déterminer la longueur d’onde par la seule réponse d’un seul photorécepteur.
c-à-d : si javais juste tel niveau de reponse, je peux pas dire ok cest bleu, non pcq le mm niveau de réponse peut aussi etre du orange.
donc on doit combiné les infos de nos photorécepteurs pour permettre de faire une hypothèse sur la couleur qu’on voit
Étape 2: Discrimination
comment est la discrimination des batonnets (4)
Les bâtonnets sont sensibles aux niveaux de lumière scotopique.
● Tous les bâtonnets contiennent la même molécule de photopigment : la rhodopsine.
● Par conséquent, tous les bâtonnets ont la même sensibilité aux différentes longueurs d’onde de la lumière.
● Par conséquent, les bâtonnets obéissent au principe d’univariance et ne peuvent pas détecter les différences de couleur.
● Dans des conditions scotopiques, seuls les bâtonnets sont actifs, c’est pourquoi le monde semble vidé de ses couleurs.
Étape 2: Discrimination
Avec trois types de cônes, nous pouvons faire la différence entre des lumières de différentes longueurs d’onde. comment?
Dans des conditions photopiques, les cônes S, M et L sont tous actifs.
en étudiant les types de réponse de chaque cones, on distingue la couleur
Étape 2: Discrimination
montre un exemple de discrimination avec les 3 cones
en combinant les différents niveaux de réponses -» permet de distinguer les couleurs
Étape 2: Discrimination
quest ce que la Théorie trichromatique de la vision des couleurs:
La théorie selon laquelle la couleur de toute lumière est définie dans notre système visuel par les relations de trois nombres, les sorties de trois types de récepteurs maintenant connus pour être les trois cônes. (rouge, vert, bleu)
Aussi connue sous le nom de théorie de Young-Helmholtz
Étape 2: Discrimination
que sont des métamères
Différents mélanges de longueurs d’onde qui semblent identiques ; plus généralement, toute paire de stimuli perçus comme identiques malgré des différences physiques.
Étape 2: Discrimination
donne un ex de métamères
si tu veux prend lumiere rouge et lumiere verte, la distribution des reponses lorsqu’on combine les deux, le cerveau va interprété cela comme du jaune.
mais si le faisceau de lumiere est vrm jaune, on voit jaune aussi
donc les deux semblent etre jaunes, mais en fait les propriétés de base sont différentes (longueurs d’ondes différentes)
Étape 2: Discrimination (histoire)
pourquoi la théorie trichromatique est appelée la “théorie de Young-Helmholtz”.
Thomas Young (1773–1829) et Hermann von Helmholtz (1821–1894) ont découvert indépendamment la nature trichromatique de la perception des couleurs.
L’expérience de Maxwell
quets ce que James Maxwell (1831–1879) a développé
une technique de correspondance des couleurs qui est encore utilisée aujourd’hui.
méthode d’ajustement (basé sur la théorie trichromatique): le participant doit ajuster la quantité de bleu, rouge et vert pour avoir la couleur à côté (ici du bleu pale)
= précurseur de la phto couleur (mettre un filtre rouge, bleu et vert, donne une photo avec les couleurs de la vraie vie)
Étape 2: Discrimination
quest ce qu’un Mélange de couleurs additif
Un mélange de lumières
● Si la lumière A et la lumière B sont toutes deux réfléchies d’une surface vers l’œil, dans la perception de la couleur, les effets de ces deux lumières s’additionnent.
- ici on voit du blanc pcq on fait l’addition des lumières rouge, vert et bleu
donne un exemple de courant artistique qui utilise le mélange de couleurs additif
le pointillisme
Étape 2: Discrimination
quest ce que le Mélange de couleurs soustractif
Un mélange de pigments.
● Si les pigments A et B se mélangent, une partie de la lumière qui brille sur la surface sera soustraite par A et une autre par B. Seul le reste contribue à la perception de la couleur.
ex : tu prends peinture rouge et bleu et ça devient une nouvelle couleur, le rouge et le bleu ne sont plus visibles
Mélange soustractif
donne un exemple de mélange soustractif avec des filtres
on élimine les longueurs d’ondes plus basses que jaunes et plus hautes que bleu donc reste le vert
Mélange additif vs. mélange soustractif
explique la différence entre les deux
● le mélange de couleurs additif est ce qui se produit lorsque nous mélangeons des lumières de différentes couleurs.
ex : si on mélange de la lumière bleue et jaune = lumière blanche
● le mélange de couleurs soustractif se produit lorsque nous mélangeons des peintures ou d’autres matériaux colorés.
ex : si on mélange de la peinture bleue et jaune = peinture verte
pourquoi le pointillisme utilise le melange soustractif et additif
pcq pour mélanger sa peinture (melange soustractif) et moyennage des pixels et impression de couleur (melange additif)
Étape 2: Discrimination (bio)
comment se fait le trajet de l’information visuelle de la couleur
- Le corps géniculé(genouillé) latéral (LGN) a des cellules qui sont stimulées au maximum par des taches de lumière.
● La voie visuelle s’arrête dans le LGN sur le chemin de la rétine au cortex visuel.
● Les cellules LGN ont des champs récepteurs avec une organisation centre-périphérie.
Les cellules LGN ont des champs récepteurs avec une organisation centre-périphérie, explique l’organisation centre-périphérie
certains photorécepteurs ont des centres excitateurs et si on stimule son centre= activation. si on stimule sa périphérie = inhibition
donc activation max juste lorsque centre stimulé seulement
Étape 2: Discrimination
explique le processus antagoniste et quelles cellules font ce processus
Processus antagoniste: neurone dont la sortie est basée sur une différence entre des ensembles de cônes.
● Dans LGN, il existe des cellules antagonistes avec une organisation centre-périphérie (ainsi joue un rôle dans la discrimination des couleurs)
ex : cone +L (au centre) et -M (en périphérie)
explique La théorie de la couleur des processus antagonistes (2)
● Certaines cellules LGN sont excitées par l’activation du cône L au centre, inhibées par l’activation du cône M dans leur périphérie (et vice versa). (Rouge contre vert)
● D’autres cellules du LGN sont excitées par l’activation du cône S au centre, inhibées par l’activation de cône (L + M) dans leur périphérie (et vice versa). (Bleu contre jaune)
Étape 2: Discrimination
quel est le rôle du Processus antagoniste dans le LGN dans la perception des couleurs
Ce système antagoniste est essentiel pour la discrimination des couleurs. Il aide à percevoir les contrastes entre les couleurs complémentaires (comme le rouge et le vert, ou le bleu et le jaune), améliorant ainsi la clarté et la richesse des images perçues.
Étape 2: Discrimination
après le processus antagoniste dans le LGN terminé, que ce passe-t-il
Transmission au Cortex Visuel: Après traitement dans le LGN, les informations sur les couleurs sont transmises au cortex visuel pour une interprétation et une perception plus élaborées.
Phénomènes suggérant des processus antagonistes
quels sont les 3 phénomènes suggérant des processus antagonistes
- Les sujets n’utilisent jamais des combinaisons de type “bleu-jaune” ou “vert-rouge” pour décrire une couleur.
● Ces combinaisons de couleurs sont même difficiles à imaginer - Anomalie de la vision des couleurs : l’atteinte affecte à la fois soit la perception du rouge et du vert, soit celle du jaune et du bleu.
- image consécutive : Fixer une surface colorée pendant une période de temps assez longue donne lieu à la perception d’une image de couleur complémentaire.
Étape 3: Apparence
quest ce qu’un Espace colorimétrique et donne un ex
Un espace tridimensionnel qui décrit toutes les couleurs. Il existe plusieurs espaces colorimétriques possibles.
● Espace colorimétrique RGB : défini par les sorties des lumières de longueur d’onde longue, moyenne et courte (c’est-à-dire rouge, vert et bleu).
Étape 3: Apparence
explique l’espace colorimétrique TCS (en anglais HSB) (3)
montre la différence entre RGB et TCS (HSB)
Étape 3: Apparence
que sont les couleurs non-spectrales
Certaines couleurs que nous voyons ne correspondent pas à une seule longueur d’onde de lumière.
- Le violet et le magenta ne sont perçus que lorsque les cônes S et L sont stimulés, mais pas les cônes M.
(arc-en-ciel contient des couleurs non-spectrales)
image : le magenta est un mélange de courte et longue longueur d’onde, mais pas de moyenne
Étape 3: Apparence
quest ce que Ewald Hering (1834-1918) a remarqué sur la légalité des couleurs
certaines combinaisons de couleurs sont « légales » tandis que d’autres sont « illégales ».
● Nous pouvons avoir du vert bleuâtre (cyan), du jaune rougeâtre (orange) ou du rouge bleuâtre (violet).
● Nous ne pouvons pas avoir de vert rougeâtre ou de jaune bleuté.
Étape 3: Apparence
quelle est l’expérience d’annulation de tonalité (Hue)
● Commencez par une couleur, comme un vert bleuté.
● L’objectif est d’obtenir un vert pur sans aucune trace de bleu ou de jaune.
● Faites briller une lumière jaune pour annuler la lumière bleue.
● Réglez l’intensité de la lumière jaune jusqu’à ce qu’il n’y ait plus aucun signe de bleu ou de jaune dans la zone verte.
Étape 3: Apparence
donne un exemple pour annuler le rouge dans une couleur reddish-yellow
Étape 3: Apparence
Existe-t-il une place particulière dans le cortex
spécialisée pour le traitement des couleurs ?
Pas clair : V1, V2 et V4 sont tous impliqués dans la perception des couleurs, mais pas exclusivement.
Étape 3: Apparence
quest ce que l’Achromatopsie
Perte de la vision des couleurs due à des lésions cérébrales (dans V4)
Différences individuelles dans la perception des couleurs
explique Langue et couleur:
● Accord général sur les couleurs
● Termes de couleur de base : mots uniques qui décrivent les couleurs, sont utilisés avec une fréquence élevée et ont des significations convenues par les locuteurs d’une langue. (ex : plusieurs mots pour décrire le blanc si t’habite en région polaire)
- l’expérience joue un rôle dans l’habileté à nommer des couleurs
Différences individuelles dans la perception des couleurs
Diverses cultures décrivent la couleur différemment, on appelle ca le
Relativisme culturel : dans la sensation et la perception, l’idée que les expériences perceptives de base (par exemple, la perception des couleurs) peuvent être déterminées en partie par l’environnement culturel.
Différences individuelles dans la perception des couleurs
si on demande quelle couleur est la mm, le fait de traverser ou non la bordure catégorielle facilite ou non la distinction de couleur
si on traverse la bordure catégorielle, + facile de distinguer. si on reste dans la bordure, + difficile de distinguer
Anomalies de la vision des couleurs
Atteinte congénitale de la vision des couleurs résulte d’une ?
anomlie des cones !!! (pas batonnets)
Anomalies de la vision des couleurs
quel est le pourcentage H vs F et explique
~ 8% des hommes et 0.5% des femmes
- hommes ++ car un seul chromosome X, donc si atteint vision atteinte, alors que femme 2X donc si un atteint, mais l’autre non, donc vision normale.
Vision des couleurs anormale
Plusieurs types de vision anormale des couleurs (6)
● Deutéranopie : En raison de l’absence de cônes M.
● Protanope : En raison de l’absence de cônes en L.
● Tritanope : En raison de l’absence de cônes en S.
● Cône monochromatique : n’a qu’un seul type de cône ; vraiment daltonien. (répond tous a la mm longueur d’onde, donc pas de différenciation des couleurs)
● Bâtonnet monochromatique : N’a aucun cône ; vraiment daltonien et très malvoyant en pleine lumière.
● Anomie : Incapacité à nommer des objets ou des couleurs malgré la capacité de les voir et de les reconnaître. Généralement due à des lésions cérébrales.
Différences individuelles dans la perception de la couleur
quest ce que la synesthésie, ex et prévalence
Synesthésie : Lorsqu’un stimulus évoque l’expérience d’un autre stimulus qui n’est pas présent.
● Exemple : lettres semblant avoir des couleurs (synesthésie graphème-couleur) ou sons ayant des goûts
● Environ 4 à 5 % de la population vivent des expériences de synesthésie
De la couleur des lumières à un monde de couleur
Les couleurs apparaissent très rarement isolément. Habituellement, de nombreuses couleurs sont présentes dans une scène.
● Lorsque plusieurs couleurs sont présentes, elles peuvent s’influencer mutuellement. (2 types d’influence)
● Contraste de couleur : Un effet de perception des couleurs dans lequel la couleur d’une région induit la couleur adverse dans une région voisine.
● Assimilation des couleurs : un effet de perception des couleurs dans lequel deux couleurs se fondent l’une dans l’autre, chacune prenant une partie de la qualité chromatique de l’autre.
De la couleur des lumières à un monde de couleur
quest ce qu’une couleur sans lien et une couleur associées
● Couleur sans lien : une couleur qui peut être ressentie isolément.
● Couleur associée : une couleur, telle que le brun ou le gris, qui n’est perçue qu’en relation avec d’autres couleurs.
○ Une tache « grise » dans l’obscurité totale apparaît blanche.
De la couleur des lumières à un monde de couleur
quest ce que la constance des couleurs
Constance des couleurs : La tendance d’une surface à apparaître de la même couleur sous une gamme assez large d’illuminants.
Illuminant : La lumière qui éclaire une surface.
● Pour obtenir une constance des couleurs, nous devons estimer comment la couleur de l’illuminant change la couleur d’un objet sur notre rétine afin que nous puissions déterminer la vraie couleur de la surface dans le monde.
De la couleur des lumières à un monde de couleur
quest ce qui la constance des couleurs possible. (2)
● Suppositions intelligentes sur l’illuminant
○ La plupart des illuminants sont “à large bande” et contiennent de nombreuses longueurs d’onde différentes
● Hypothèses sur les surfaces
○ La plupart des surfaces sont « à large bande » et reflètent de nombreuses longueurs d’onde différentes
explique pourquoi on voit la robe différemment
(A) La couleur de cette robe peut ne pas être la même pour différentes personnes car chaque observateur fait des hypothèses différentes sur la nature de la lumière qui brille sur la robe. (illuminant)
(B) Peut-être que la lumière est juste une lumière blanche à large bande. Dans ce cas, la robe semble être bleue et noire.
(C) Peut-être y a-t-il deux sources lumineuses : une bleuâtre et l’autre plus jaune. Dans ce cas, la robe semble être blanche et dorée.
Le monde est tel que nous le percevons,
mais le monde est différent pour tous!
