Illuminant

En colorimétrie, un illuminant est une source lumineuse qui éclaire un objet dont on souhaite évaluer la couleur^[1]^,^[2]. Le plus souvent fictive, sa répartition spectrale relative d'énergie est définie par pas régulier de longueur d'onde dans le domaine du visible^[b]^,^[c]. Plusieurs illuminants ont été normalisés par la Commission internationale de l'éclairage (CIE) à des fins d'harmonisation^[3]. La réalisation de sources réelles reproduisant les illuminants n'est pas toujours nécessaire ; elle s'impose toutefois si l'on souhaite comparer les calculs et les observations visuelles^[2]. Dans les domaines de l'analyse d'image ou de l'audiovisuel, les illuminants normalisés sont utilisés pour définir le blanc de référence^[4] ou le point blanc^[5].

Illuminants de la CIE modifier

La Commission internationale de l'éclairage (CIE) définit et publie les caractéristiques spectrales des illuminants normalisés. Chacun porte un nom constitué d'une lettre ou d'une combinaison d'une lettre avec des chiffres. Certains d'entre eux sont aujourd'hui obsolètes.

Les illuminants A, B et C ont été introduits en 1931 avec pour but de représenter respectivement la lumière moyenne d'une lampe à incandescence, la lumière directe du soleil et la lumière du jour.
Les illuminants D remplacent les illuminants B et C depuis 1963^[2] pour décrire la lumière naturelle selon sa température de couleur proximale, suite à une amélioration de l'évaluation de la répartition spectrale.
Les illuminants ID représentent les lumières du jour en intérieur.
L'illuminant E est l'illuminant d'énergie égale (ou équi-énergétique).
Les illuminants FL représentent diverses lampes fluorescentes de compositions variées.
Les illuminants HP représentent des lampes à décharge à haute pression (lampes au sodium et lampes aux halogénures métalliques).
Les illuminants LED représentent des lampes à LEDs.

Illuminant A modifier

Répartition spectrale relative d'énergie des illuminants A, B et C.

La CIE définit l'illuminant A en ces termes :

« L’illuminant normalisé A de la CIE est représentatif de l’éclairage à incandescence avec filament de tungstène. Sa répartition spectrale relative d’énergie est celle d’un radiateur de Planck à une température voisine de 2 855,5 K. Il convient d’utiliser l’illuminant normalisé A de la CIE dans toutes les applications colorimétriques nécessitant l’emploi d’un éclairage intérieur à incandescence, à moins qu’il n’y ait des raisons précises de recourir à un illuminant différent. L’illuminant normalisé A de la CIE est utilisé en photométrie comme spectre de référence primaire pour l’étalonnage des dispositifs photométriques. »

— ISO/CIE 11664-2, p. v : Colorimétrie — Partie 2 : Illuminants CIE normalisés.

Dans le système colorimétrique CIE XYZ, les composantes trichromatiques sont ( $X$ , $Y$ , $Z$ )= (109,85 ; 100,00 ; 35,58) si elles sont normalisées à 100 pour la luminance Y, et les coordonnées chromatiques sont ( $x$ , $y$ ) = (0,447 58 ; 0,407 45)^[6].

Le rayonnement spectral d'un corps noir, ici nommé radiateur de Planck, suit la loi de Planck :

M_{e}(\lambda ,T)={\frac {c_{1}\lambda ^{-5}}{\exp \left({\frac {c_{2}}{\lambda T}}\right)-1}}

,

où $M_{e}$ est la densité spectrale d'exitance énergétique du corps noir,
avec $c_{1}=2\pi hc^{2}$ et $c_{2}=hc/k_{\mathrm {B} }$ où $c$ est la vitesse de la lumière dans le vide, $h$ la constante de Planck et $k_{\mathrm {B} }$ la constante de Boltzmann.

À l'époque de la normalisation de l'illuminant A, en 1931, la valeur de $c_{2}$ était estimée à 0,014 35 m K. Elle fut corrigée en 1968, on lui attribue depuis la valeur de 0,014 388 m K^[7]^,^[2], ce qui n'affecte pas la répartition spectrale. Cette différence modifia la température de couleur, passant la température de l'illuminant A des 2 848 K nominaux à 2 856 K :

T_{\text{nouveau}}=T_{\text{ancien}}\times {\frac {1.4388}{1.435}}=2848\times 1.002648=2855.54\ {\text{K}}

.

Pour éviter d'autres modifications de la température de couleur, la CIE spécifie dorénavant la répartition spectrale relative d'énergie directement, s'appuyant sur la valeur originale de 1931 de c₂^[8]^,^[2] :

S_{A}(\lambda )=100\left({\frac {560}{\lambda }}\right)^{\!5}{\frac {\exp {\frac {1.435\times 10^{7}}{2848\times 560}}-1}{\exp {\frac {1.435\times 10^{7}}{2848\ \lambda }}-1}}

.

Les coefficients ont été sélectionnés pour obtenir une valeur maximale de 100 pour une longueur d'onde de 560 nm.

Illuminants B et C modifier

Les illuminants B et C, aujourd'hui obsolètes, sont des simulateurs de lumière du jour. L'illuminant B servait à représenter la lumière du soleil direct à midi, avec une température de couleur proximale de 4 874 K, alors que l'illuminant C représentait une lumière du jour moyenne avec une température de couleur proximale de 6 774 K. Ils sont aujourd'hui remplacés par les illuminants de la série D^[9].

« L'illuminant C n'a pas le statut de standard de la CIE mais sa distribution spectrale relative de puissance, ses valeurs de tristimulus et ses coordonnées chromatiques sont données table T.1 et table T.3, étant donné que plusieurs instruments et calculs emploient encore cette illuminant^[d]. »

— CIE 015:2004, p. 4

Les composantes trichromatiques de l'illuminant C sont ( $X$ , $Y$ , $Z$ ) = (98,07 ; 100,00 ; 118,22) si elles sont normalisées à 100 pour la luminance $Y$ , et les coordonnées chromatiques sont ( $x$ , $y$ ) = (0,310 06 ; 0,316 16)^[6].

Les illuminants B et C peuvent être obtenus en pratique à partir de l'illuminant A et en utilisant des filtres liquides bleus. Ces filtres liquides que Raymond Davis Jr. et Kasson S. Gibson ont mis au point en 1931 ont une absorbance relativement élevée dans l'extrémité rouge du spectre, augmentant efficacement la température de couleur proximale des gaz d'éclairage jusqu'aux niveaux de celle de la lumière du jour^[10]. Chaque filtre est composé de deux solutions, chacune contenant des doses spécifiques d'eau distillée, de sulfate de cuivre, de mannite, de pyridine, d'acide sulfurique, de cobalt et de sulfate d'ammonium^[11]. Les solutions sont séparées par une feuille de verre. La quantité de chaque composant est choisie avec soin pour que leur combinaison donne un filtre correcteur de température de couleur.

Illuminants D modifier

répartition spectrale relative d'énergie d'énergie d'énergie de l'illuminant D ainsi que la courbe d'un corps noir à la même température de couleur (en rouge), normalisé autour de 560nm.

La série D d'illuminants est construite pour représenter la lumière naturelle du jour.

Ces illuminants sont difficiles à produire artificiellement ; la CIE fournit une mesure nommée indice de métamérisme servant à rendre compte de la qualité du simulateur de lumière du jour^[12]. L'illuminant D65, de température de couleur proximale proche de 6 500 K^[e] et de coordonnées chromatiques ( $x$ , $y$ ) = (0,312 72 ; 0,329 03)^[6], est plus important que les autres à cause de son utilisation dans de nombreuses applications industrielles conformément aux préconisations de la CIE :

« L’illuminant normalisé D65 de la CIE est représentatif d’une lumière du jour moyenne ayant une température de couleur proximale d’environ 6 500 K. Il convient d’utiliser l’illuminant normalisé D65 de la CIE dans tous les calculs colorimétriques nécessitant l’emploi d’une lumière du jour extérieure caractéristique, à moins qu’il n’y ait des raisons précises de recourir à une répartition spectrale d’énergie différente. »

— ISO/CIE 11664-2 2022, p. v.

Les tables de répartition spectrale relative d'énergie des illuminants D50, D55, D65, et D75 sont publiées^[f], mais une méthode présentée plus loin permet de la calculer pour n'importe quelle température de couleur proximale.

Calcul des coordonnées d'un illuminant modifier

Lieu des illuminants D.

Les coordonnées chromatiques dans le système CIE XYZ se calculent à partir de la température de couleur $T$ :

x_{D}={\begin{cases}0.244063+0.09911{\frac {10^{3}}{T}}+2.9678{\frac {10^{6}}{T^{2}}}-4.6070{\frac {10^{9}}{T^{3}}}&4000K\leq T\leq 7000K\\0.237040+0.24748{\frac {10^{3}}{T}}+1.9018{\frac {10^{6}}{T^{2}}}-2.0064{\frac {10^{9}}{T^{3}}}&7000K<T\leq 25000K\end{cases}}

,

y_{D}=-3.000x_{D}^{2}+2.870x_{D}-0.275

Dans le diagramme de chromaticité uv (CIE UVW 1960), les isothermes sont perpendiculaires au lieu planckien. Les deux parties du lieu des illuminants D, de 4 000 à 7 000 K et 7 000 à 25 000 K, sont représentées en couleur. Les deux courbes sont séparées par une distance égale à $ΔC uv$ = 0,003.

Calcul des tables d'un illuminant modifier

Répartition spectrale S₀(λ) (bleu), S₁(λ) (vert), S₂(λ) (rouge).

La répartition spectrale relative d'énergie $S_{D}(\lambda )$ des illuminants de série D peut être dérivée de ses coordonnées chromatiques dans le système CIE XYZ, $(x_{D},y_{D})$ ^[13]^,^[2]. Elle se calcule par combinaison linéaire de trois tables de répartition spectrale normalisées $S_{0}(\lambda ),S_{1}(\lambda ),S_{2}(\lambda )$ ^[14] :

S_{D}(\lambda )=S_{0}(\lambda )+M_{1}S_{1}(\lambda )+M_{2}S_{2}(\lambda )

,

avec

M_{1}={\frac {-1{,}3515-1{,}7703\ x_{D}+5{,}9114\ y_{D}}{0{,}0241+0{,}2562\ x_{D}-0{,}7341\ y_{D}}}

,

M_{2}={\frac {0{,}03000-31{,}4424\ x_{D}+30{,}0717\ y_{D}}{0{,}0241+0{,}2562\ x_{D}-0{,}7341\ y_{D}}}

$S 1$ et $S 2$ sont toutes les deux nulles à 560 nm, puisque toutes les répartitions spectrales ont été normalisées autour de ce point.

Historique modifier

Les figures de Kelly représentent les lignes de température de couleur proximales constante sur le diagramme de chromaticité (u,v) de l'espace colorimétrique CIE UVW 1960.

H. W. Budde du National Research Council of Canada à Ottawa, H. R. Condit et F. Grum de la Eastman Kodak Company à Rochester, New York^[15], et S. T. Henderson et D. Hodgkiss de Thorn Electrical Industries à Enfield^[16] avaient indépendamment mesuré la répartition spectrale relative d'énergie de la lumière du jour entre 330 et 700 nm, comptabilisant à eux tous 622 échantillons. Judd et ses confrères calculèrent les coordonnées chromatiques ( $x$ , $y$ ) correspondant à des température de couleur proximales communément employées : 5500K, 6500K et 7500K et découvrirent qu'une fonction quadratique permet de les approcher. Ils étendirent ensuite la répartition spectrale relative d'énergie reconstruite à la plage 300-330 nm et 700-830 nm en utilisant les données sur l'absorbance spectrale de l'atmosphère terrestre de Moon^[17]. Pour d'autres températures de couleur, il fallait employer les figures de Kelly^[18].

Simonds supervisa l'analyse en composantes principales des répartitions spectrales relatives d'énergie^[19]^,^[20]. L'application de sa méthode révéla que les répartitions spectrales relatives d'énergie peuvent être approximées de façon satisfaisante en utilisant la moyenne ( $S 0$ ) et les deux premières composantes principales ( $S 1$ et $S 2$ ). La combinaison linéaire de ces trois répartitions spectrales relatives d'énergie donne celle d'une variété de lumière du jour. La première, $S 0$ , est la moyenne de toutes les répartitions spectrales relatives d'énergie des échantillons. $S 1$ correspond à une variation jaune–bleu, représentant les changements dans la température de couleur corrélée dus à la présence ou non de nuages ou de lumière directe du soleil^[21]. $S 2$ correspond à une variation rose-vert causée par la présence d'eau sous forme de vapeur^[21].

À partir de la température de couleur d'une lumière du jour, on pouvait dès lors calculer coordonnées ( $x$ , $y$ ) de son point représentatif dans le diagramme de chromaticité, et, de là, construire une table de distribution spectrale relative de puissance.

Le rapport de la CIE formalisant les illuminants D normalisa une approximation de la coordonnée $x$ en termes de température de couleur proximale, valide entre 4 000 et 25 000 K^[22]. La coordonnée $y$ fut ensuite déduite à partir de la relation quadratique de Judd.

Les répartitions spectrales relatives d'énergie présentées par la CIE de nos jours sont dérivées par interpolation linéaire d'un ensemble de données avec un pas de 10 nm ramenés à un pas de 5 nm. La limitation en longueur d'onde des données photométriques n'est pas un obstacle au calcul des valeurs de la CIE XYZ tristimulus, puisque pour un observateur standard ces données sont comprises uniquement entre 380 et 780nm par pas de 5 nm^[23].

Des études similaires ont été entreprises dans d'autres parties du monde, ou répétant l'analyse de Judd et de ses confrères avec des méthodes de calcul plus modernes. Dans beaucoup de ces études, la courbe de la lumière du jour est nettement plus proche du lieu planckien que dans les travaux de Judd et de ses confrères^[24]. La définition de l'illuminant D conserve sa valeur conventionnelle

Illuminants ID modifier

Les illuminants ID (indoor daylight) sont utilisés pour simuler la lumière naturelle en intérieur. ID50 et ID65 ont des températures de couleur proximales qui avoisinent respectivement les 5000 K et 6500 K. Leur répartitions spectrales d'énergie sont données dans la publication CIE 184:2009^[g]

Illuminant E modifier

L’illuminant E est en dessous du lieu planckien, et grossièrement isothermal avec l’illuminant D₅₅.

L’illuminant E est un radiateur à énergie égale, il a une répartition spectrale relative d'énergie constante dans le spectre visible : on parle de blanc équi-énergétique ou blanc d'égale énergie. Il est utilisé en tant que référence théorique : il a des composantes $X$ , $Y$ et $Z$ égales, et ses coordonnées chromatiques sont ( $x$ , $y$ ) = (1/3,1/3). Les fonctions colorimétriques correspondantes ont en effet été normalisées de sorte que leurs intégrales sur tout le spectre du visible soient les mêmes^[25]. Sa température de couleur proximale est de 5 455 K. Les fabricants comparent parfois les sources de lumière à l’illuminant E pour calculer la pureté d’excitation^[26].

Illuminants FL modifier

La CIE distingue deux séries d'illuminants FL qui représentent divers types de lumière fournies par des sources fluorescentes.

Dans la première série, on trouve douze illuminants différentes numérotés de FL1 à FL12. Les illuminants FL1 à FL6 consistent en deux émissions de semi-bandes d’émission d’antimoine et de manganèse dans de l'halophosphate de calcium^[h]. FL4 est d’un intérêt particulier puisqu’il a été utilisé pour calibrer l’indice de rendu de couleur de la CIE, de telle sorte que son IRC égale 51. Les FL7–FL9 sont des lampes fluorescentes à « bandes d’émission » (spectre complet et non de raies), réalisées avec de multiples phosphores et de hauts IRC. Les FL10–FL12 sont des illuminants tri-bandes minces consistant en trois bandes minces d’émission (causées par des compositions ternaires de phosphores de terres rares) dans les régions RGB du spectre visible. Le poids des phosphores peut être réglé pour obtenir la TCC désirée.

Dans la deuxième série, plus récente, on trouve quinze illuminants numérotés de FL3.1 à FL3.15. Les illuminants FL3.1 à FL3.3 correspondent à des lampes fluorescentes standards aux halophosphates (de même type que les illuminants FL1 à FL6). Les illuminants FL3.1 à FL3.3 correspondent à des lampes fluorescentes de type DeLuxe (proches des illuminants FL7 à FL 9). Les illuminants FL3.7 à FL3.11 correspondent à des lampes fluorescentes tri-bandes (proches des illuminants FL10 à FL12). Les illuminants FL3.12 à FL3.14 correspondent à des lampes fluorescentes multi-bandes et l'illuminant FL3.15 correspond à une lampe fluorescente qui simule le D65.

Les spectres de ces illuminants sont publiés dans la publication CIE 15:2004^[i].

FL 1–6 : standard
FL 7–9 : bandes d’émission
FL 10–12 : tri-bandes minces

FL3.1-3 : standard
FL3.4-6 : DeLuxe
FL3.7-11 : tri-bandes minces
FL3.12-14.png : multi-bandes
FL3.15 : simulateur D65

Illuminants HP modifier

Les illuminants HP sont représentatifs des lampes à décharge à haute pression : HP1 pour les lampes à vapeur de sodium haute pression standard, HP2 pour les lampes à vapeur de sodium haute pression à couleur améliorée, HP3 à HP5 pour les lampes aux halogénures métalliques. Les spectres de ces illuminants sont publiés dans la publication CIE 15:2004^[i].

HP1 et HP2
HP3 à HP5

Illuminants LED modifier

La publication CIE 15:2018^[j] introduit neufs illuminants représentatifs des lampes à diodes électroluminescentes (LED). Les illuminants LED-B1 à LED-B5 correspondent à des LEDs blanches conçues à partir de LEDs bleues dont une partie est convertie en jaune par fluorescence grâce à un luminophore (nommé phosphore bien qu'il soit en réalité composé d'un assemblage complexe). Sur le même principe, les illuminants LED-V1 et LED-V2 correspondent à des LEDs blanches fabriquées à partir de LEDs violettes. L'illuminant LED-RGB1 correspondant à une lampe constituée de LEDs rouges, vertes et bleus. Enfin l'illuminant LED-BH1 correspond à des lampes hybrides constituées de LEDs bleues, dont une partie est transformée en vert par fluorescence, associées à des LEDs rouges.

LED-B1 à B5
LED-BH1 et RGB1
LED-V1 et V2

Récapitulatif modifier

Illuminants normalisés
Name	CIE XYZ 1931 2°		$T cp$ (K)	Référence	Notes
Name	$x$	$y$	$T cp$ (K)	Référence	Notes
A	0,44758	0,40745	2856	NF EN ISO/CIE 11664-2 CIE 015:2004 table T3	Lampe à incandescence
B	0,34842	0,35161	4874		(périmé) Lumière solaire directe^[27]
C	0,31006	0,31616	6774	CIE 015:2004 table T3	(périmé) Lumière naturelle simulée avec les données de 1931^[27]^,^[k] NTSC 1953, PAL-M^[28]
D50	0,34567	0,35851	5003	NF EN ISO/CIE 11664-2 CIE 015:2004 table T3	Profil ICC, gestion de la couleur, industrie de l'imprimerie^[29]
D55	0,33243	0,34744	5503	CIE 015:2004 table T3
D65	0,31272	0,32903	6504	NF EN ISO/CIE 11664-2 CIE 015:2004 table T3	Lumière naturelle par temps couvert^[29] Télévision (Rec.601, Rec. 709, Rec. 2020), sRGB
D75	0,29903	0,31488	7504	CIE 015:2004 table T3
E	1/3	1/3	5454	NF EN ISO/CIE 11664-1 CIE S 017	Blanc d'égale énergie ou équiénergétique Systèmes colorimétriques CIE RGB 1931, CIE XYZ 1931, CIE UVW 1960
FL1	0,3131	0,3371	6430	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type daylight
FL2	0,3721	0,3751	4230	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type blanc froid
FL3	0,4091	0,3941	3450	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type blanc
FL4	0,4402	0,4031	2940	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type blanc chaud
FL5	0,3138	0,3452	6350	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type daylight
FL6	0,3779	0,3882	4150	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente type blanc
FL7	0,3129	0,3292	6500	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente : simulateur D65
FL8	0,3458	0,3586	5000	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente : simulateur D50
FL9	0,3741	0,3727	4150	CIE 015:2004 table T8.1
FL10	0,3458	0,3588	5000	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente tri-bandes minces
FL11	0,3805	0,3769	4000	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente tri-bandes minces
FL12	0,4370	0,4042	3000	CIE 015:2004 table T8.1	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.1	0,4407	0,4033	2932	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente standard
FL3.2	0,3808	0,3734	3965	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente standard
FL3.3	0,3153	0,3439	6280	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente standard
FL3.4	0,4429	0,4043	2904	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente DeLuxe
FL3.5	0,3749	0,3672	4086	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente DeLuxe
FL3.6	0,3488	0,3600	4894	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente DeLuxe
FL3.7	0,4384	0,4045	1979	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.8	0,3820	0,3832	4006	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.9	0,3499	0,3591	4853	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.10	0,3455	0,3560	5000	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.11	0,3245	0,3434	5854	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente tri-bandes minces
FL3.12	0,4377	0,4037	2984	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente multi-bandes
FL3.13	0,3830	0,3724	3896	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente multi-bandes
FL3.14	0,3447	0,3609	5045	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente multi-bandes
FL3.15	0,3127	0,3288	6509	CIE 015:2004 table T8.2	Source fluorescente : simulateur D65
HP1	0,5330	0,4150	1959	CIE 015:2004 table T9	Lampe au sodium haute pression standard
HP2	0,4778	0,4158	2506	CIE 015:2004 table T9	Lampe au sodium haute pression à couleur améliorée
HP3	0,4302	0,4075	3144	CIE 015:2004 table T9	Lampe aux halogénures métalliques haute pression
HP4	0,3812	0,3797	4002	CIE 015:2004 table T9	Lampe aux halogénures métalliques haute pression
HP5	0,3776	0,3713	4039	CIE 015:2004 table T9	Lampe aux halogénures métalliques haute pression
ID50	0,3432	0,3602	5098	CIE 184:2009 table 2	Lumière naturelle en intérieur
ID65	0,3107	0,3307	6603	CIE 184:2009 table 2	Lumière naturelle en intérieur
LED-B1	0,4560	0,4078	2733	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED bleue
LED-B2	0,4357	0,4012	2998	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED bleue
LED-B3	0,3756	0,3723	4103	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED bleue
LED-B4	0,3422	0,3502	5109	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED bleue
LED-B5	0,3118	0,3236	6598	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED bleue
LED-BH1	0,4474	0,4066	2851	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LEDs bleue et rouge
LED-RGB1	0,4557	0,4211	2840	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LEDs rouge verte et bleue
LED-V1	0,4560	0,4548	2724	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED violette
LED-V2	0,3781	0,3775	4070	CIE 015:2018 table 12.1/12.2	LED blanche à partir de LED violette

Point blanc modifier

Le point blanc est la caractérisation colorimétrique du blanc dans une image. La plupart des images numériques sont étalonnés selon l'illuminant D65, qu'imposent les recommandations sRGB, Adobe RGB, Rec. 709, Rec. 2020, etc. C'est la couleur de cet illuminant que devraient reproduire les écrans quand ils affichent du blanc ou un gris neutre. Cependant, certains professionnels en prépresse privilégient le D55, plus proche de la lumière naturelle du jour, afin d'obtenir un affichage conforme au rendu imprimé^[30].

Les fabricants de matériel d'éclairage renseignent la température de couleur proximale de leurs produits, complété d'un indice de rendu de couleur (IRC) qui évalue de l'écart colorimétrique de la lampe à celui d'un illuminant de référence, corps noir ou illuminant D, de température de couleur proximale identique.

Les films couleur argentiques lumière du jour sont équilibrés pour l'illuminant D50^{[réf. nécessaire]} (5 000 K). C'est aussi la température de couleur de l'éclair du flash électronique.

Voir aussi modifier

Bibliographie modifier

Normes modifier

(en) CIE Technical Report, CIE 15:2004 Colorimetry, Vienne, 2004, 3^e éd. (ISBN 978-3-901906-33-6, présentation en ligne)
(en) CIE Technical Report, CIE 15:2018 Colorimetry, Vienne, 2018, 4^e éd. (ISBN 978-3-902842-13-8, présentation en ligne)
(en) CIE Technical Report, CIE 184:2009 Indoor daylight illuminants, Vienne, 2009 (ISBN 978-3-901906-74-9, présentation en ligne)
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« Couleur - Colorimétrie - Caractéristiques colorimétriques des échantillons colorés : Partie 2 : considérations pratiques sur l'instrumentation et le mesurage par réflexion », Afnor, n^o FD X 08-012-2,‎ octobre 2015 (lire en ligne )
« Méthode normalisée d'évaluation de la qualité spectrale des simulateurs de lumière du jour pour le jugement visuel et la mesure des couleurs », ISO, n^o ISO/CIE 23603:2005,‎ août 2005 (lire en ligne )

Monographies modifier

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Robert Sève, Science de la couleur : Aspects physiques et perceptifs, Marseille, Chalagam, 2009, « 2. Rayonnements et illuminants », p. 31-53
(en) Jan-Peter Homann, Digital Color Management : Principles and Strategies for the Standardized Print Production, Springer, 2008
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Liens externes modifier

Répartition spectrale relative d'énergie de plusieurs illuminants normalisés modifier

Tous les illuminants rassemblés : (en) « Relative Spectral PowerDistributions of Illuminants » , sur onlinelibrary.wiley.com, tirés de Hunt & Pointer 2011
Liste des données CIE en accès libre : « CIE tables of data », sur cie.co.at
Illuminant A : (en) « Table of the CIE standard illuminant A, 1 nm wavelength steps. », sur cie.co.at
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Articles connexes modifier

Notes et références modifier

Notes modifier

↑ Les valeurs en ordonnées ont été modifiées, par rapport aux données CIE, pour obtenir 100 au maximum pour chaque illuminant.
↑ « Le terme « illuminant » se rapporte à une répartition spectrale d’énergie définie, non nécessairement réalisable, ni fournie par une source artificielle. Les illuminants sont employés en colorimétrie pour calculer les composantes trichromatiques de couleurs d’objets, en réflexion ou en transmission, dans des conditions données d’éclairage. » (ISO/CIE 11664-2 2022, p. v)
↑ Un illuminant est « un rayonnement dont la répartition spectrale relative d’énergie est définie dans le domaine des longueurs d’onde capables d’influencer la perception de la couleur des objets » (ISO/CIE 11664-2 2022, p. 1)
↑ « Illuminant C does not have the status of a CIE standard but its relative spectral power distribution, tristimulus values and chromaticity coordinates are given in Table T.1 and Table T.3, as many practical measurement instruments and calculations still use this illuminant »
↑ « En utilisant la valeur de c₂ = 14 388 μm K spécifiée par l’Échelle internationale de température de 1990 [3], la définition de la température de couleur proximale (CIE S 017, 17–23–068) et les données de répartition spectrale relative d’énergie du Tableau B.1, la température de couleur proximale de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est de 6 502,712 K. En utilisant la valeur de c₂ = 14 387,768 775... μm K, comme indiqué en 4.2, la définition de la température de couleur proximale (CIE S 017, 17–23–068) et les données de répartition spectrale relative d’énergie du Tableau B.1, la température de couleur proximale de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est de 6 502,608 K. La différence par rapport à la température de couleur proximale nominale de 6 500 K de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est jugée insignifiante. » (CIE 015 2004, p. 3)
↑ Les températures de couleur proximale des illuminants D50, D55, D65, et D75 diffèrent légèrement de ce que leur nom suggère. Par exemple D50 a une température de couleur proximale de 5 003 K, tandis que les illuminants D65 ont une température de couleur proximale de 6 504 K. Comme expliqué précédemment, ceci est dû au fait que les constantes de la loi de Planck ont légèrement changé depuis la première définition de ces illuminants, dont les répartitions spectrale relatives d'énergie sont basées sur ladite loi.
↑ Voir CIE 184:2009 table 2 pour ID50 et ID65
↑ Pour des exemples commerciaux de fluorescents aux halophosphates de calcium, voir Brevet US 5447660 Method for making a calcium halophosphate phosphor ou Brevet US 6666993 Single component calcium halophosphate phosphor.
↑ ^{a et b} Voir CIE 15:2004 tables T7
↑ Voir CIE15:2018 table 12.1/12.2
↑ Illuminant conservé pour des comparaisons avec des données anciennes.

Références modifier

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Parmi les études des années 1960 et 1970 :
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- (en) S.R. Das et V.D.P. Sastri, « Spectral Distribution and Color of Tropical Daylight », JOSA, vol. 55, n^o 3,‎ mars 1965, p. 319–323 (DOI 10.1364/JOSA.55.000319, présentation en ligne)
- (en) S.R. Das et V.D.P. Sastri, « Typical Spectral Distributions and Color for Tropical Daylight », JOSA, vol. 58, n^o 3,‎ mars 1968, p. 391–398 (DOI 10.1364/JOSA.58.000391, présentation en ligne) : distribution spectrale de la lumière du jour à Delhi (Inde).
- (en) V.D.P. Sastri, « Locus of daylight chromaticities in relation to atmospheric conditions », Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 9, n^o 1,‎ january 11 1976, L1–L3 (DOI 10.1088/0022-3727/9/1/001)
- (en) E.R. Dixon, « Spectral distribution of Australian daylight », JOSA, vol. 68, n^o 4,‎ avril 1978, p. 437–450 (DOI 10.1364/JOSA.68.000437, présentation en ligne) Parmi les analyses utilisant les moyens de calcul plus rapides dans les années 1990 and 2000 :
- (en) Javier Hernández-Andrés, Javier Romero, Antonio García-Beltrán et Juan L. Nieves, « Testing Linear Models on Spectral Daylight Measurements », Applied Optics, vol. 37, n^o 6,‎ february 20 1998, p. 971–977 (DOI 10.1364/AO.37.000971, présentation en ligne)
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- Thanh Hai Bui, Reiner Lenz, Tomas Landelius « Group theoretical investigations of daylight spectra » (2004) (lire en ligne, consulté le 13 mai 2008)
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[1] Les valeurs en ordonnées ont été modifiées, par rapport aux données CIE, pour obtenir 100 au maximum pour chaque illuminant.

[4] « Le terme « illuminant » se rapporte à une répartition spectrale d’énergie définie, non nécessairement réalisable, ni fournie par une source artificielle. Les illuminants sont employés en colorimétrie pour calculer les composantes trichromatiques de couleurs d’objets, en réflexion ou en transmission, dans des conditions données d’éclairage. » (ISO/CIE 11664-2 2022, p. v)

[5] Un illuminant est « un rayonnement dont la répartition spectrale relative d’énergie est définie dans le domaine des longueurs d’onde capables d’influencer la perception de la couleur des objets » (ISO/CIE 11664-2 2022, p. 1)

[13] « Illuminant C does not have the status of a CIE standard but its relative spectral power distribution, tristimulus values and chromaticity coordinates are given in Table T.1 and Table T.3, as many practical measurement instruments and calculations still use this illuminant »

[17] « En utilisant la valeur de c₂ = 14 388 μm K spécifiée par l’Échelle internationale de température de 1990 [3], la définition de la température de couleur proximale (CIE S 017, 17–23–068) et les données de répartition spectrale relative d’énergie du Tableau B.1, la température de couleur proximale de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est de 6 502,712 K. En utilisant la valeur de c₂ = 14 387,768 775... μm K, comme indiqué en 4.2, la définition de la température de couleur proximale (CIE S 017, 17–23–068) et les données de répartition spectrale relative d’énergie du Tableau B.1, la température de couleur proximale de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est de 6 502,608 K. La différence par rapport à la température de couleur proximale nominale de 6 500 K de l’illuminant normalisé D65 de la CIE est jugée insignifiante. » (CIE 015 2004, p. 3)

[18] Les températures de couleur proximale des illuminants D50, D55, D65, et D75 diffèrent légèrement de ce que leur nom suggère. Par exemple D50 a une température de couleur proximale de 5 003 K, tandis que les illuminants D65 ont une température de couleur proximale de 6 504 K. Comme expliqué précédemment, ceci est dû au fait que les constantes de la loi de Planck ont légèrement changé depuis la première définition de ces illuminants, dont les répartitions spectrale relatives d'énergie sont basées sur ladite loi.

[31] Voir CIE 184:2009 table 2 pour ID50 et ID65

[34] Pour des exemples commerciaux de fluorescents aux halophosphates de calcium, voir Brevet US 5447660 Method for making a calcium halophosphate phosphor ou Brevet US 6666993 Single component calcium halophosphate phosphor.

[:0-35] {a et b} Voir CIE 15:2004 tables T7

[36] Voir CIE15:2018 table 12.1/12.2

[38] Illuminant conservé pour des comparaisons avec des données anciennes.

[:2-2] NF X08-012-1 2006

[:3-3] {a b c d e et f} Sève 2009, p. 45-47

[:4-6] ISO/CIE 11664-2 2022, p. 1

[7] Representation de la couleur en analyse d'images, Ed. Techniques Ingénieur (lire en ligne)

[8] Télévision haute définition (TVHD), Ed. Techniques Ingénieur (lire en ligne)

[:6-9] {a b et c} CIE 015 2004, p. 35

[10] ISO/CIE 11664-2 2022, p. 31

[11] ISO/CIE 11664-2 2022, p. 2

[:5-12] Schanda, p. 43-46

[14] (en) Raymond Davis, « Filters for the reproduction of sunlight and daylight and the determination of color temperature », Precision Measurement and Calibration, National Bureau of Standards, vol. 10,‎ january 21 1931, p. 641–805.

[15] CIE 015 2004, p. 52

[ISO/CIE_236032005ISO23603-16] ISO/CIE 23603 2005.

[19] CIE 015 2004, p. 3-4

[CIE_0152004cie200464-65-20] CIE 015 2004, p. 64-65.

[Condit19642-21] (en) Condit, Harold R., « Spectral energy distribution of daylight », JOSA, vol. 54, n^o 7,‎ juillet 1964, p. 937–944 (DOI 10.1364/JOSA.54.000937, lire en ligne, consulté le 13 mai 2008).

[22] (en) Henderson, Stanley Thomas, « The spectral energy distribution of daylight », British Journal of Applied Physics, vol. 14, n^o 3,‎ 1963, p. 125–131 (DOI 10.1088/0508-3443/14/3/307), (en) Henderson, Stanley Thomas, « The spectral energy distribution of daylight », British Journal of Applied Physics, vol. 15, n^o 8,‎ 1964, p. 947–952 (DOI 10.1088/0508-3443/15/8/310).

[23] (en) Parry Moon, « Proposed standard solar-radiation curves for engineering use », Journal of the Franklin Institute, vol. 230, n^o 5,‎ novembre 1940, p. 583–617 (DOI 10.1016/S0016-0032(40)90364-7).

[kelly2-24] (en) Kenneth L. Kelly, « Lines of Constant Correlated Color Temperature Based on MacAdam’s (u,v) Uniform Chromaticity Transformation of the CIE Diagram », JOSA, vol. 53, n^o 8,‎ août 1963, p. 999–1002 (DOI 10.1364/JOSA.53.000999, lire en ligne)

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[28] Commission Internationale de l'Eclairage « Proceedings of the 15th Session, Vienna » (1964)

[29] CIE 1931 and 1964 Standard Colorimetric Observers from 380nm to 780nm in increments of 5nm.

[30] Parmi les études des années 1960 et 1970 :
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[36] (en) G. T. Winch, M. C. Boshoff, C. J. Kok, and A. G. du Toit, « Spectroradiometric and Colorimetric Characteristics of Daylight in the Southern Hemisphere: Pretoria, South Africa », JOSA, vol. 56, n^o 4,‎ avril 1966, p. 456–464 (DOI 10.1364/JOSA.56.000456, présentation en ligne) : « The derived chromaticities were found to be much closer to the full radiator locus than those previously published, which had been obtained in the northern hemisphere ».

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[40] (en) E.R. Dixon, « Spectral distribution of Australian daylight », JOSA, vol. 68, n^o 4,‎ avril 1978, p. 437–450 (DOI 10.1364/JOSA.68.000437, présentation en ligne) Parmi les analyses utilisant les moyens de calcul plus rapides dans les années 1990 and 2000 :

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[43] Thanh Hai Bui, Reiner Lenz, Tomas Landelius « Group theoretical investigations of daylight spectra » (2004) (lire en ligne, consulté le 13 mai 2008)
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[:1-32] Schanda 2007

[33] (en) Philips, « Optical Testing for SuperFlux, SnapLED and LUXEON Emitters » : « CIE has defined the color coordinates of several different white Illuminants, but within Lumileds, CIE Illuminant E is used for all color calculations »

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[39] ITU-R BT.470-6, conventional television systems [1]

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