Cours 5 : Perception de la couleur

Question 1

Quelle est l’utilité de la perception des couleurs?

Answer 1

• La couleur nous donnes des indices importants par rapport à l’identité des objets dans le monde comme les fruits et légumes
• 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
• Segmentation et organisation des scènes visuelles:
• -> Aide à distinguer les objets les uns des autres.
• -> Groupement perceptif par similarité.
• Couleur et reconnaissance des objets
• Nous donne des informations qui sont diagnostique dans la reconnaissance
• -> P.ex., camion de pompier sont rouges dans l’esprit collectif

Question 2

Quels sont les différents systèmes de vision des couleurs de différents animaux?

Answer 2

• De nombreux animaux ont des systèmes de vision des couleurs différents de ceux des humains
• -> Les chiens sont des dichromates (2 couleurs)
• -> Les poulets sont des tétrachromates (4 couleurs)
• -> 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, puisque vit dans la pénombre, a besoin de plus de types de bâtonnets

Question 3

Quels sont les principes de base de la perception des couleurs?

Answer 3

• La majeure partie de la lumière que nous voyons est réfléchie.
• Sources lumineuses typiques : Soleil, ampoule, feu
• On ne voit qu’une partie du spectre électromagnétique, entre 400 et 700 nm.

Question 4

Quels sont les trois étapes pour la perception des couleurs?

Answer 4

1. Détection : Les longueurs d’onde de la lumière doivent être détectées en premier lieu.
2. Discrimination : Nous devons être capables de faire la différence entre une longueur d’onde (ou un mélange de longueurs d’onde) et une autre.
3. 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.

Question 5

Quels sont les différents types de photorécepteurs?

Answer 5

Quatre types de photorécepteurs : trois types de cônes et bâtonnets
Sensibilité à la longueur d’onde de la lumière est différente pour chaque photorécepteur

Question 6

Quels sont les trois types de cônes?

Answer 6

• 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).
• Chaque type de cône n’est pas spécifique à une couleur, vont répondre à un spectre de différentes longueurs d’onde
• 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 L-cone est de 565 nm, ce qui correspond au jaune et non au rouge !

Question 7

Qu’est-ce que photopique?

Answer 7

• Photopique : intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les cônes et suffisamment brillantes pour « saturer » les bâtonnets à leurs réponses maximales.
• -> La lumière du soleil et un éclairage intérieur brillant sont tous deux des conditions d’éclairage photopique.

Question 8

Qu’est-ce que scotopique?

Answer 8

• Scotopique : intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les bâtonnets, mais trop faibles pour stimuler les cônes.
• -> Le clair de lune et l’éclairage intérieur extrêmement faible sont tous deux des conditions d’éclairage scotopique.

Question 9

Qu’est-ce que le principe d’univariance?

Answer 9

• 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.

Question 10

Comment peut-on discriminer quelle couleurs avec les trois types de cônes?

Answer 10

Même réponse pour ce photorécepteur aux deux indications, on ne pourrait donc pas savoir s’il était stimulé par du bleu ou du orangé
C’est en combinant l’information des trois types de photorécepteur qu’on arrive à l’information sur les couleurs

Question 11

À quoi servent les bâtonnets?

Answer 11

• 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.

Question 12

À quoi sert avoir trois types de cônes?

Answer 12

• Avec trois types de cônes, nous pouvons faire la différence entre des lumières de différentes longueurs d’onde.
• -> Dans des conditions photopiques, les cônes S, M et L sont tous actifs.

Question 13

Qu’est-ce que la trichromie?

Answer 13

• Trichromie (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.
• -> Aussi connue sous le nom de théorie de Young-Helmholtz
• -> Implique que toutes les couleurs qu’on voit est la combinaison de trois couleurs, soit rouge, bleu et vert

Question 14

Qu’est-ce que des métamères?

Answer 14

• Différents mélanges de longueurs d’onde qui semblent identiques ; plus généralement, toute paire de stimuli perçus comme identiques malgré des différences physiques.
• Pas spécifique à la perception des couleurs
• C’est la couleurs perçue qui est identique
• On aurait pu avoir des photorécepteurs avec des préférences différentes et une différente combinaison de longueurs d’onde aurait donné le même jaune : c’est ce dont on parle avec des métamères

Question 15

Qu’est-ce que l’histoire de la vision des couleurs?

Answer 15

• Thomas Young (1773–1829) et Hermann von Helmholtz (1821–1894) ont découvert indépendamment la nature trichromatique de la perception des couleurs.
• -> C’est pourquoi la théorie trichromatique est appelée la “théorie de Young-Helmholtz”.
• James Maxwell (1831–1879) a développé une technique de correspondance des couleurs qui est encore utilisée aujourd’hui.

Question 16

Qu’est-ce que l’expérience de Maxwell?

Answer 16

• On demande de mixer le mélange de trois couleurs (rouge, bleu et vert) pour recréer la couleur présentée
• Bon exemple de la méthode d’ajustement : on va ajuster un patron pour essayer de recréer le stimulus

Question 17

Qu’est-ce que le mélange de couleurs additif?

Answer 17

• Mélange de lumière
• 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.
• Il y a une certaine partie des longueurs d’onde de la lumière va être absorbée et la lumière réfléchie est la couleur perçue (même si plus qu’une longueur d’onde est réfléchie)

Question 18

Qu’est-ce que le mélange de couleurs soustractif?

Answer 18

• 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.

Question 19

Quel est le rôle du LGN dans la perception des couleurs?

Answer 19

• Le corps géniculé 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-entourage.
• 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.
• Neurone qui répond à un ensemble de compétition entre d’autres neurones qui représentent le stimulus

Question 20

Qu’est-ce que l’espace colorimétrique?

Answer 20

• Espace colorimétrique :
• -> 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).

Question 21

Quels sont les trois composantes de l’espace colorimétrique TCS?

Answer 21

• TCS : tonalité, clarté et saturation
• Tonalité : L’aspect chromatique (couleur) de la lumière. Dimension avec laquelle on arrive à discriminer les différentes couleurs. On discrimine environ 200 tonalités.
• Clarté : La distance par rapport au noir dans l’espace colorimétrique. Si on pousse la clarté au bout, on va arriver au blanc
• Saturation : La force chromatique d’une teinte. Un espace qui joue plus sur les gris et verts. Nombre de point de couleur par unités de surface (si on en a bcp, on va avoir une saturation)

Question 22

Quels sont les limites de l’arc-en-ciel?

Answer 22

• 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.
• Violet et magenta n’ont pas des couleurs d’onde spécifiques associées à elles

Question 23

Quels sont les phénomènes suggérant des processus antagonistes?

Answer 23

• 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.

Question 24

Qu’est-ce que la théorie de la couleur des processus antagonistes?

Answer 24

• La théorie de la couleur des processus antagonistes : théorie selon laquelle la perception de la couleur dépend de trois mécanismes antagonistes pour expliquer la vision des couleurs, chacun d’eux étant basé sur une opposition entre deux couleurs : rouge-vert, bleu-jaune et noir-blanc.
• -> Certaines cellules LGN sont excitées par l’activation du cône L au centre, inhibées par l’activation du cône M dans leur entourage (et vice versa) : Rouge contre vert
• -> D’autres cellules 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

Question 25

Quelles sont les observations de Ewald Hering sur les combinaisons de couleur?

Answer 25

• Ewald Hering (1834-1918) a remarqué que 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.

Question 26

Qu’est-ce que l’expérience d’annulation de tonalité?

Answer 26

Expériences 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.
• Nous pouvons utiliser le paradigme d’annulation de teinte pour déterminer les longueurs d’onde de teintes uniques.
• Tonalité unique : L’une des quatre couleurs qui peuvent être décrites avec un seul terme de couleur : rouge, jaune, vert, bleu.
• Par exemple, le bleu unique est un bleu qui n’a pas de teinte rouge ou verte.

Question 27

Qu’est-ce que le paradigme d’annulation de teinte?

Answer 27

• Nous pouvons utiliser le paradigme d’annulation de teinte pour déterminer les longueurs d’onde de teintes uniques.
• -> Tonalité unique : L’une des quatre couleurs qui peuvent être décrites avec un seul terme de couleur : rouge, jaune, vert, bleu.
• -> Par exemple, le bleu unique est un bleu qui n’a pas de teinte rouge ou verte.

Question 28

Quel est le résumé des trois étapes de la perception des couleurs?

Answer 28

• Étape 1 : Détection Les cônes S, M et L détectent la lumière.
  Chaque cône répond à une gamme différente de longueurs d’onde de lumière.
• Étape 2 : Discrimination
  Les mécanismes à double adversaire discriminent les longueurs d’onde.
  [L - M] et [M - L] calculent quelque chose comme le rouge contre le vert.
  [L + M] - S et S - [L + M] calculent quelque chose comme bleu contre jaune.
  C’est ces processus antagonistes qui vont être véhiculées jusqu’à V1
• Étape 3: Apparence
  D’autres transformations des signaux créent l’apparence finale avec les couleurs opposées.

Question 29

Existe-t-il une place particulière dans le cortex spécialisée pour le traitement des couleurs?

Answer 29

• Pas clair : V1, V2 et V4 sont tous impliqués dans la perception des couleurs, mais pas exclusivement.
• Achromatopsie : Perte de la vision des couleurs due à des lésions cérébrales.
• Achromatopsie : Peuvent nous informer sur le rôle de certaines régions dans le traitement des couleurs. Ont une vision intacte mais ne perçoivent pas les couleurs, p.ex. sont capables de détecter les limites des couleurs mais ne les voient pas

Question 30

Quel est le lien entre langue et couleur?

Answer 30

• 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.

Question 31

Quels est l’impact culturel sur la perception des couleurs?

Answer 31

• Diverses cultures décrivent la couleur différemment.
• 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.
• Différentes cultures peuvent avoir plus de mots pour décrire une même couleur par exemple

Question 32

Quels sont les anomalies de la vision des couleurs?

Answer 32

• Atteinte congénitale de la vision des couleurs résultant d’une anomalie des cônes.
• ~ 8% des hommes et 0.5% des femmes
• 1 exemple d’anomalie : daltonisme
  Explication par rapport aux chromosomes : chromosome X exprime les cônes L et M, donc plus de chance de prévalence chez les hommes car n’ont qu’un seul chromosome X

Question 33

Quels sont les différents types de vision anormale des couleurs?

Answer 33

• Plusieurs types de vision anormale des couleurs:
• -> 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.
• -> Bâtonnet monochromatique : N’a aucun cône ; vraiment daltonien et très malvoyant en pleine lumière parce que les bâtonnets sont saturés en pleine lumière et donc ne vont pas répondre.
• -> 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. Concept relié aux agnosies

Question 34

Qu’est-ce que la synesthésie?

Answer 34

• 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

Question 35

Comment passe-t-on de couleurs sous la forme de lumière à un monde de couleurs?

Answer 35

• 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.
• -> 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.

Question 36

Qu’est-ce qu’une couleur sans lien ou une couleur associée?

Answer 36

• 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.

Question 37

Qu’est-ce que la constance des couleurs?

Answer 37

• 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.

Question 38

Quelles sont les contraintes physiques qui rendent la perception des couleurs possibles?

Answer 38

• Les contraintes physiques rendent la constance possible.
• -> 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

Question 39

Quelles sont les différentes hypothèses sur la perception des couleurs de la robe?

Answer 39

1- 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)
2- Peut-être que la lumière est juste une lumière blanche à large bande. Ensuite, la robe semble être bleue et noire.
3- Peut-être y a-t-il deux sources lumineuses : une bleuâtre et l’autre plus jaune.
- Blanc et or : arrive à mieux estimer la réalité de l’illuminant