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De la Couleur des Lumières à un Monde de Couleur

• Les couleurs se manifestent rarement de manière isolée; elles sont plutôt présentes en abondance dans une scène.
• Plusieurs couleurs peuvent s'influencer mutuellement lorsqu'elles sont présentes ensemble.
• Contraste de couleur: Effet perceptuel où la couleur d'une zone influence la couleur opposée dans une zone adjacente.
• Assimilation des couleurs: Effet où deux couleurs se mélangent, chacune empruntant une part des qualités chromatiques de l'autre.
• Couleur sans lien désigne une couleur qui peut être perçue isolément.
• Couleur associée est un terme pour une couleur comme le brun ou gris, qui n'est perçue qu'en comparaison avec d'autres couleurs.
  • Une tache grise en obscurité totale apparaît blanche.
• Constance des couleurs: Tendance d'une surface à présenter la même couleur sous une gamme d'illuminations différentes.
• Illuminant: Lumière qui illumine une surface.
• Pour obtenir une constance des couleurs, il faut évaluer comment l'illuminant modifie la couleur d'un objet sur la rétine afin de déterminer la véritable couleur de la surface.
• La constance de la couleur est rendue possible par des contraintes physiques.
  • La plupart des illuminants sont "à large bande" et incluent de nombreuses longueurs d'onde différentes.
  • La plupart superficielles présentent une large bande passante et reflètent de nombreuses longueurs d'onde disparates.
• La couleur d'une robe peut être interprétée différemment en raison des hypothèses subjectives sur la lumière.
  • La lumière blanche à large bande peut induire une perception bleue et noire de la robe.
  • La source de deux lumières, bleuâtre et jaune produit une perception dorée et blanche de la robe.

Plan du Cours

• L'horaire du cours aborde les sujets suivants:
  • Indices monoculaires de l'espace tridimensionnel
  • Indices de triangulation dans l'espace tridimensionnel
  • Vision binoculaire et stéréopsie
  • Combinaison d'indices de profondeur

Introduction

• Géométrie euclidienne: lignes parallèles qui demeurent parallèles lorsqu'elles sont prolongées dans l'espace.
• Les objets conservent taille et forme en se déplaçant.
• Les angles internes d'un triangle totalisent 180 degrés.
• Les images sur la rétine ne sont pas euclidiennes.
• Le cerveau utilise en permanence une géométrie non euclidienne, habituellement sans conscience.
• Sommation de probabilité: Augmentation de la probabilité de détecter un certain nombre d'échantillons, c'est un avantage d'avoir deux yeux orientés vers l'avant.
• Sommation binoculaire: Combinaison des signaux de chaque œil pour améliorer diverses performances par rapport à l'utilisation d'un seul œil.
• Les deux images rétiniennes du monde en trois dimensions ne sont pas identiques.
• Disparité binoculaire: Différences entre les images rétiniennes de chaque œil d'une même scène.
• La disparité soutient la stéréopsie, la perception tridimensionnelle impossible en vision monoculaire.
• Les champs visuels des lapins et des humains varient.

Indices de Profondeur

• Indice de profondeur: Informations sur la troisième dimension (profondeur) de l'espace visuel
• Indice de profondeur monoculaire: Disponible même si le monde est vu d'un seul œil.
• Indice de profondeur binoculaire: Repose sur l'information des deux yeux.

Indices Monoculaires de l'Espace Tridimensionnel

• Occlusion: Les objets bloquent partiellement la vue d'autres objets.
• Vues accidentelles ou génériques influencent la perception.
• Indice de profondeur métrique fournit une information quantitative.
• Indice de profondeur non métrique donne des informations relatives, mais pas sur la magnitude de la profondeur.
• Taille relative: Comparaison de tailles sans connaître la taille absolue.
  • Sous toutes autres conditions égales, les plus petits sont plus loin.
• La hauteur relative: Les objets touchant le sol qui se trouvent plus haut dans le champ visuel semblent plus éloignés.
  • Dans le ciel, les objets inférieurs semblent plus éloignés.
• Les gradients de texture: Eléments de même taille qui forment des images diminuées et resserrées plus ils sont éloignés.
  • Ils résultent à la fois de la taille et de la hauteur relative.
• La taille familière dépend de la connaissance des objets.
• Connaître la taille normale d'un objet permet d'estimer sa distance.
• Elle fonctionne communément avec la taille relative.
• La taille relative et la hauteur relative donnent toutes deux des informations métriques.
  • Indice de profondeur métrique relative: l'objet A est deux fois plus éloigné que l'objet B.
• La taille familière pourrait fournir des informations si le système visuel connait la taille réelle de l'objet.
  • Indice de profondeur métrique absolue: donne des informations quantitables dans la troisième dimension.
• Perspective atmosphérique: La lumière est diffusée par atmosphère.
  • Le plus de lumière est diffusée, le plus que l'on regarde au travers de l'atmosphère.
    • Les objets plus éloignés sont pâles, bleus et moins distincts.
• Perspective linéaire: Les lignes parallèles convergent dans une image bidimensionnelle, avec un point de fuite apparent.
• Indice de profondeur picturale: Indices de distance ou de profondeur que les artistes utilise pour représenter la profondeur tridimensionnelle dans les images bidimensionnelles.
• Anamorphose (ou projection anamorphique): Utilisation des règles de la perspective linéaire pour créer une image bidimensionnelle déformée.

Indices Triangulaires de l'Espace Tridimensionnel

• La parallaxe de mouvement: lors du déplacement, les objets proches se déplacent plus rapidement dans le champ visuel que les objets lointains qui demeurent pourtant immobiles.
  • Le cerveau déduit les distances à partir de cela.
  • Les mouvements de la tête révèlent des indices de parallaxe de mouvement.
• Accommodation: L'oeil modifie sa focalisation, cristallin qui grossit, lors du regard vers des objets plus proches.
• Convergence: La capacité de tourner les yeux vers l'intérieur.
• Divergence: La capacité de regarder vers l'extérieur.

Vision Binoculaire et Stereopsis

• Points rétiniens correspondants: Points sur la rétine où les images sont à la même distance de la fovéa dans chaque œil.
• Horoptère: Lieu des objets dont les images atterrissent sur des points correspondants.
• Cercle de Vieth-Müller: Emplacement des objets dont les images atterrissent sur des points géométriquement correspondants.
  • Le cercle de Vieth-Müller et l'horoptère sont techniquement différents.
• Les objets sur l'horoptère sont vus comme des images uniques regardées avec les deux yeux.
• Zone fusionnelle de Panum/espace de Panum: Région où la vision unique binoculaire est possible.
• Les objets trop proches ou trop éloignés de l'horoptère atterrissent sur des points non correspondants dans les deux yeux et sont vus en double.
  • Diplopie: La vision double: des stimuli tombant à l'extérieur de l'espace Panum apparaissent en double.
• Disparité croisée: Disparité induite par objets en avant de l'horoptère.
  • Les images en avant de l'horoptère sont déplacées vers la gauche dans l'œil droit et vers la droite dans l'œil gauche.
• Disparité non croisée: Disparité induite par des objets derrière l'horoptère.
  • Les images derrière l'horoptère sont déplacées vers la droite dans l'œil droit, vers la gauche dans l'œil gauche.
• Stéréoscope: Appareil qui présente une image pour un œil, et une autre pour l’autre œil.
  • Cet objet était connu dans les années 1900 ainsi que plus modernement le ViewMaster.
  • Les casques Oculus Rift sont aussi un excellent et moderne stéréoscope.
• Fusion libre: Technique de croisement ou de décroisement des yeux pour visualiser un stéréogramme sans stéréoscope.
  • Les auto-stéréogrammes recourent à cette méthode.
• Stéréocécité: Incapacité à utiliser disparité binoculaire comme indice de profondeur.
  • Elle résulte d'un trouble de l'enfance, comme le strabisme.
  • La plupart des personnes stéréoaveugles n'en sont pas conscientes.
• Les stéréogrammes à points aléatoires (RDS) sont faits aléatoirement.
• Les RDS ne contiennent pas d'indices monoculaires de profondeur.
  • Les stimuli visibles stéréoscopiquement dans les RDS sont les stimuli cyclopéens.
  • Cyclopéen: Fait référence aux stimuli définis par la disparité binoculaire seulement.
• Des lunettes anaglyphiques avec verres rouge et bleu, ou aux méthodes avec la lumière polarisée, assurent que chaque œil reçoit des images légèrement différentes pour que les films apparaissent en 3D.
• Problème de correspondance: en vision binoculaire, déterminer la partie de l'image de l'œil gauche qui correspond à une partie de l'œil droit.
  • Brouiller l'image et ne garder que les informations basse fréquence spatiales.
• Contrainte d'unicité: une caractéristique du monde est représentée exactement une fois dans chaque image rétinienne.
• Contrainte de continuité: À l'exception des bords des objets, des points voisins dans le monde se trouvent à des distances similaires de.
• Les entrées de deux yeux convergent vers une même cellule.
• Des neurones binoculaires répondent le mieux lorsque les images rétiniennes sont situés à des points correspondants dans les deux rétines, c'est considéré comme la base neurale de l'horoptère.
• De nombreux autres neurones binoculaires répondent mieux lorsque des images similaires occupent différentes positions sur les rétines des deux yeux.
• La stéréopsie peut être utilisée à la fois comme indice de profondeur métrique et non métrique.
  • Certaines cellules codent si une caractéristique est en avant ou en arrière de la zone de fixation.
• D'autres cellules codent la distance des éléments de la zone de fixation.
• La mante religieuse a une vision stéréoscopique et répond à la profondeur définie par les disparités.

Combinaison d'Indices de Profondeur

• Ils sont combinés selon une approche bayésienne, qui formalise l'idée que la perception est une combinaison d'un stimulus actuel et de notre compréhension du monde, ce qui est plus ou moins susceptible de se produire.
  • Nos connaissances antérieures influencent nos estimations à propos de la probabilité d'un évènement.
• Les illusions tiennent comptes de l'espaces avec des indices de profondeurs lors de l'interprétation de la taille des objets.
• Rivalité binoculaire: Les yeux rivalisent pour contrôler perception visuelle à la suite de stimuli différents.