Systèmes CIELAB et CIELUV [Métrologie optique]

Systèmes CIELAB et CIELUV

Le pouvoir de discrimination de l'oeil dépend de la teinte, de la saturation et de la luminosité des couleurs observées. Ceci a comme conséquence que suivant les régions du diagramme CIExy, la sensibilité à différencier des couleurs évolue d'une zone à l'autre. De nombreuses études ont essayé d'apprécier ces variations, comme celle de Mac Adam [ ^[1]] qui a conduit à définir autour de 25 points répartis dans le domaine chromatique, des ellipses dont la taille et l'orientation changent suivant le point de référence pour une même différence minimale de couleur perceptible à l'oeil (cf. figure 19).

Figure 19 : Écart minimal de couleur perceptible (ellipses de Mac Adam agrandies 10 fois)

On voit que dans le plan $(xy)$ , la sensation de différence n'est pas représentée par le même élément de distance, l'espace $(xy)$ n'est pas uniforme. Des transformations de l'espace CIE XYZ 1931 ont été proposées afin d'avoir une une corrélation plus homogène entre l'écart de deux couleurs et la perception visuelle d'un observateur normal.

Espace chromatique Luv* 1976 (CIELUV)

En 1976 la CIE a défini un espace chromatique à peu près uniforme en portant en coordonnées rectangulaires les grandeurs $u *$ et $v *$ définies par :

{\begin{matrix} u * = 13 L * (u' - u_{n}') (14) \\ v * = 13 L * (v' - v_{n}') \end{matrix}

avec

{\begin{matrix} u' = \frac{4 x}{(- 2 x + 12 y + 3)} \\ v' = \frac{9 y}{(- 2 x + 12 y + 3)} \end{matrix}

$L *$ la clarté CIE1976 [ ^[2]] définie par $L * = 116 {(Y / Y_{n})}^{1 / 3} - 16$ si $L * ⩾ 8$ ou $L * = 903,3 Y / Y_{n}$ si $L * ⩽ 8$ .

$u_{n}'$ , $v_{n}'$ et $Y_{n}$ sont des valeurs de $u'$ , $v'$ et $Y$ correspondant à l'illuminant utilisé, soit :

Tableau 1 : Paramètres u', v' et Y pour des illuminants normalisés

La CIE recommande l'utilisation de l'espace CIELUV pour la caractérisation des écrans de visualisation couleur.

Espace chromatique Lab* 1976 (CIELAB)

L'espace CIELAB est obtenu en portant en coordonnées rectangulaires les grandeurs $a *$ et $b *$ définies par :

{\begin{matrix} a * = 500 [{(X / X_{n})}^{1 / 3} - {(Y / Y_{n})}^{1 / 3}] (15) \\ b * = 200 [{(Y / Y_{n})}^{1 / 3} - {(Z / Z_{n})}^{1 / 3}] \end{matrix}

avec

{\begin{matrix} X / X_{n} \\ Y / Y_{n} > 0,008856 \\ Z / Z_{n} \end{matrix}

et $L *$ définie comme pour l'espace CIELUV.

$X_{n}$ , $Y_{n}$ et $Z_{n}$ sont les valeurs de $X$ , $Y$ et $Z$ correspondant à l'illuminant utilisé, soit :

Tableau 2 : Composantes trichromatiques d'illuminants normalisés

La CIE recommande l'utilisation de l'espace CIELAB pour la caractérisation des surfaces colorées et l'industrie des colorants.