synthèse additive des couleurs simplifiée

[pierrerichard]

bonjour,
je soulève ici ce qui pour moi représente une énigme.
Une énigme au point où je me demande s'il ne faudrait pas choisir un forum de médecine (ophtalmologie par exemple)
Il s'agit d'une approche de la synthèse additive des couleurs à l'aide d'un ordinateur, approche qui pourrait intéresser les enseignants.
Les résultats de la synthèse soustractive sont connus de tout le monde.
Qui n'a pas plongé ses pinceaux dans le bleu et le jaune pour obtenir du vert.
Même si l'explication n'est pas aussi simple qu'il ne parait cette synthèse ne semble pas soulever de problèmes.
Il en va autrement de la synthèse additive: allez faire imaginer que du "vert" plus du "rouge" donnent du jaune!
Si l'on consulte des sites spécialisés ou des documents scientifiques en couleur, inévitablement on tombera sur le fameux dessins des trois spots qui se superposent deux à deux et l'on trouvera normal que le rouge, le bleu et le vert conduisent ainsi au jaune, cyan, magenta et blanc( pour l'addition de l'ensemble).
En pratique il "suffit" d'utiliser trois projecteurs, trois filtres de couleur et un écran.
En qualité d'enseignant je préférais utiliser la lumière des pixels l'un écran d'ordinateur.
J'avais même réalisé ainsi un petit programme que l'on pourra retrouver sur mon site PHYPRIME dans les fichiers "programmes" sous le nom " synthesecouleurs".
Le fichier joint résume un peu ce programme:
j'obtenais la synthèse additive en remplissant alternativement de lignes rouges et vertes un petit carré.
Ces lignes étaient si fines et nombreuses que le l'oeil averti ne pouvait pas les discerner à un mètre de l'écran.
C'est ainsi que l'élève pouvait constater que le rouge et le vert donnaient du jaune (ocre jaune plus précisément)
On le constatera dans le ficjhier joint au besoin en zoomant sur le carré.
Ce fichier JPG a été réalisé avec mspaint.Il n'y a donc aucune tricherie et dans le programme exe "synthesecouleur" on le constatera de même, il était pourtant bien facile de programmer les couleurs résultant de l'addition comme celà semble avoir été le cas dans le fichier jpg dans lequel par une copie d'écran j'ai relevé le fameux dessin des trois spots.
J'ai voulu faire encore plus simple en louchant sur deux rectangles de couleurs: le résultat est un ensemble de trois rectangles dont celui du centre résulte de la superposition des deux autres; je m'attendais à observer ainsi les résultats de la synthèse additive.
Je signale que j'ai utilisé les couleurs des spots.
A ce jour je n'ai pas encore pu observer de résultat tangible.
Supposant que cet échec pouvait être dû à un coté trop sélectif d'un de mes yeux j'ai pris soin de recommencer l'expérience en juxtaposant les mêmes couleurs permutées comme on le verra dans le fichier: toujours rien de tangible.
J'ai même occulté de mes mains les rectangles de droite et de gauche pour focaliser mon regard sur le seul rectangle du centre
Si quelqu'un arrive à observer ainsi que "rouge + vert= jaune" il m'éviterait peut-être un rendez-vous avec l'ophtalmo.
A moins que l'explication ne se trouve ailleurs.
A très bientôt et merci d'avoir un peu d'indulgence pour le programme réalisé à une époque où la mémoire des PC frisait les 100kO .


adresse ud programme exe
http://perso.orange.fr/phyprime/programme.html

[Pio2001]

Bonjour,

Le programme ne tourne pas sur mon Windows XP. L'interface s'affiche en plein écran, mais il ne réagit à aucune touche. Il reste bloqué. J'ai essayé aussi en ligne de commande command.com (j'ai appris récemment que la gestion de la mémoire n'est pas la même dans command.com et dans cmd.exe).

Je peux toutefois donner plusieurs raisons pour lesquelles cela ne marche pas.

1-Si le programme tourne sur écran cathodique, les barres verticales souffrent de la bande passante limitée des circuits analogiques. Il faut tracer des bandes horizontales pour avoir des couleurs vives.

2-Le programme semble tourner à résolution fixe sur écran LCD. Le mappage des pixels va provoquer des interférences (de l'aliasing, pour être précis). Cela sera vrai horizontalement comme verticalement, sauf si l'affichage donne exactement un pixel par photosite LCD. C'est possible en liaison DVI ou HDMI. Cela fonctionne en liaison VGA à condition de calibrer la phase horizontale.

3-Sur la jpeg postée ci-dessus, les alternances de couleurs ont complètement disparu en raison de l'encodage. Le format jpeg n'est en effet pas un format RVB, mais un format de type YUV (ou Lab ou autre chose du même genre). Dans les options de compressions standard, le canal de luminosité Y est enregistré en pleine résolution, tandis que les canaux chromatique U et V sont enregistrés en demi-résolution. L'encodeur a par conséquent brouillé les couleurs des barres.
Il faut enregistrer ce type d'image en png au lieu de jpeg. Pas de pertes, et meilleure compression (type zip). Ou alors en jpeg, il faut spécifier 4:4:4 comme chroma subsampling, si l'encodeur le permet. Il me semble que Photoshop détecte automatiquement le type d'image et utilise le bon subsampling.

4-Pour la vision binoculaire, cela ne correspond pas à de la synthèse additive. On voit les deux couleurs séparément. Parfois l'une prend psychologiquement le dessus sur l'autre. Il est normal de ne pas voir de jaune.

[Pio2001]

Encore une chose : en utilisant ce genre de mélange, on excite un pixel sur trois au niveau de l'écran, au lieu de deux sur trois pour un affichage direct de la couleur finale.
La luminosité est donc deux fois moindre. Or, le jaune sombre, par illusion d'optique, est perçu comme du marron. Cela est illustré de façon extraordinaire dans la troisième illusion de la partie "colour perception" de ce site : http://www.echalk.co.uk/amusements/O.../illusions.htm

Enfin, étant donné les normes de reproduction des images utilisées en vidéo et en informatique, l'intensité des signaux n'est pas proportionnelle à leur luminosité. Pour afficher directement du jaune d'intensité optique 50% (un pixel sur deux) il faut spécifier un signal d'intensité 73 % (0.5^0.45).