Perception des couleurs : Questions et réponses

• La perception des couleurs se déroule en trois étapes : la détection, la discrimination et l'apparence.

Détection

• La première étape consiste à détecter les longueurs d'onde de la lumière.
• Trois types de cônes sont responsables de la détection des longueurs d'onde.
  • Les cônes S détectent les courtes longueurs d'onde (bleu).
  • Les cônes M détectent les moyennes longueurs d'onde (vert).
  • Les cônes L détectent les grandes longueurs d'onde (rouge).
• Une désignation plus précise des cônes est "court", "moyen" et "long" plutôt que "bleu", "vert" et "rouge", car ils répondent à une variété de longueurs d'onde.
• La sensibilité maximale du cône L est de 565 nm, ce qui correspond au jaune, pas au rouge.
• Les intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les cônes et saturer les bâtonnets à leurs réponses maximales constituent des conditions photopiques.
  • La lumière du soleil et un éclairage intérieur brillant sont des exemples de conditions d'éclairage photopiques.
• Les intensités lumineuses qui stimulent les bâtonnets mais sont trop faibles pour stimuler les cônes sont considérées scotopiques.
  • Le clair de lune et l'éclairage intérieur extrêmement faible sont des exemples de conditions d'éclairage scotopiques.

Discrimination

• Le principe d'univariance décrit qu'un ensemble infini de combinaisons de longueurs d'onde et d'intensités peut provoquer la même réponse d'un photorécepteur unique.
  • Un seul type de photorécepteur ne peut pas discriminer les couleurs en fonction de la longueur d'onde.
• Les bâtonnets sont sensibles à la lumière scotopique et contiennent tous la rhodopsine, une même photopigment, donc, ils ont la même sensibilité aux différentes longueurs d'onde.
  • Les bâtonnets suivent le principe d'univariance et ne peuvent pas détecter les différences de couleur.
  • Dans des conditions scotopiques, seuls les bâtonnets sont actifs, d'où une perception du monde sans couleurs.
• Avec trois types de cônes travaillant en conditions photopiques (S, M et L actifs), on peut faire la différence entre des lumières de différentes longueurs d'onde.
• La théorie trichromatique de la vision des couleurs explique comment la couleur de toute lumière est définie dans le système visuel par les relations de trois nombres, les sorties de trois types de récepteurs - les trois cônes.
  • Cette théorie est aussi nommée théorie de Young-Helmholtz.
• Les métamères sont différents mélanges de longueurs d'onde qui semblent identiques, ou plus généralement toute paire de stimuli perçus comme identiques malgré leurs différences physiques.
• Thomas Young (1773-1829) et Hermann von Helmholtz (1821-1894) ont découvert indépendamment la nature trichromatique de la perception des couleurs, d'où le nom de la théorie.
• James Maxwell (1831-1879) a mis au point une technique de correspondance des couleurs qui est encore utilisée aujourd'hui.
• Mélange de couleurs additif : en ajoutant la lumière A et la lumière B, la perception de la couleur combine les effets des deux lumières.
• Mélange de couleurs soustractif : un mélange de pigments, comme lorsque A et B se mélangent, une fraction de la lumière est soustraite par chaque pigment, et le reste contribue à la perception de la couleur.
• Mélange additif de couleurs : les lumières de différentes couleurs sont mélangées.
• Mélange soustractif de couleurs : les peintures sont mélangées.
• Les cellules du corps géniculé latéral (LGN) sont stimulées au maximum par des taches de lumière.
  • La voie visuelle s'arrête dans le LGN sur le trajet de la rétine vers le cortex visuel.
  • Les cellules LGN ont des champs récepteurs avec une organisation centre-périphérie, c'est-à-dire qu'elles sont activées au maximum au centre et inhibées à la périphérie.
• Processus antagoniste : il s'agit d'un neurone dont la sortie est basée sur une différence entre les ensembles de cônes.
  • Dans le LGN, il existe des cellules antagonistes avec une organisation centre-périphérie.
• Certaines cellules LGN sont excitées par l'activation du cône L au centre, puis inhibées par l'activation du cône M dans leur entourage (vice versa) : rouge contre vert.
• D'autres cellules du LGN sont excitées par l'activation du cône S au centre, inhibées par l'activation des cônes L et M à la périphérie (et vice-versa): : bleu contre jaune.
• Le système antagoniste est essentiel pour la différenciation des couleurs, améliorant le contraste entre les couleurs complémentaires (rouge-vert, bleu-jaune), et pour la clarté et la richesse visuelles.
• Après le traitement dans le LGN, les informations sur les couleurs sont envoyées au cortex visuel pour une interprétation et une perception plus poussées.
• Les sujets ne décrivent jamais une couleur en combinant des termes tels que « bleu-jaune » ou « vert-rouge »; ces combinaisons sont difficiles à imaginer.
• Anomalies de la vision des couleurs affectent soit la perception du rouge et du vert, soit celle du jaune et du bleu.
• La fixation d'une surface colorée pendant une longue période aboutit à la perception d'une image de couleur complémentaire.

Apparence

• L'espace colorimétrique est un espace tridimensionnel qui décrit toutes les couleurs, et il en existe plusieurs types différents.
• L'espace colorimétrique RGB est défini par les sorties des lumières de longue, moyenne et courte longueur d'onde (rouge, vert et bleu).
• L'espace colorimétrique HSB se définit via tonalité, clarté et saturation.
  • La teinte : L'aspect chromatique (couleur) de la lumière.
  • La clarté : la distance par rapport au noir dans l'espace colorimétrique.
  • La saturation : La teinte.
• Les limites de l'arc-en-ciel concernent les couleurs non spectrales, car certaines couleurs ne correspondent pas à une seule longueur d'onde de lumière. Ce n'est que lorsque les cônes S et L sont stimulés, mais pas le cône M, que le violet et le magenta sont perçus.
• Ewald Hering (1834-1918) a noté que certaines combinaisons de couleurs ("légales") existent, tandis que d'autres sont impossibles ("illégales").
  • Possibilité de vert bleuâtre (cyan), d'orange (jaune rougeâtre) ou de violet (rouge bleuâtre).
  • Il n'y a pas de vert rougeâtre ou de jaune bleuté.
• Annulation de la tonalité : Commencez avec une couleur particulière, comme un vert bleuté.
  • L'objectif est d'obtenir un vert pur sans aucune trace de bleu ou de jaune.
  • Faire briller une lumière jaune pour annuler la lumière bleue. - Réglez l'intensité de la lumière jaune pour qu'il n'y ait plus de signes de la lumière bleue ou jaune dans la zone verte.
• Couleur dans le Cortex Visuel : Il n'est pas clair s'il existe une partie spécifique du cortex dédiée au traitement des couleurs. V1, V2 et V4 y participent mais pas uniquement.
  • Achromatopsie : Perte de la vision colorée due à des lésions cérébrales.
• Différences individuelles dans la perception des couleurs : Il existe un accord général et une base de termes de couleur (mots uniques) sont utilisés fréquemment avec des significations convenues par les locuteurs de toutes langues.
• Diverses cultures décrivent les couleurs différemment.
  • Relativisme culturel: l'influence de l'environnement culturel sur les expériences perceptives fondamentales, y compris la perception des couleurs.
• Anomalies de la vision des couleurs : Atteinte congénitale due à une anomalie des cônes (environ 8 % des hommes et 0,5 % des femmes en sont atteints).
  • Deutéranopie : en raison de l'absence de cônes M.
  • Protanopie : en raison de l'absence de cônes L.
  • Tritanopie : en raison de l'absence de cônes S. -Monochromie des cônes : Présence d'un seul type de cône, ce qui rend la personne réellement daltonienne.
• Le cône monochromatique : N'a qu'un seul type de cône, donc vraiment daltonien et ne sont plus en mesure de voir en scroto.
• Bâtonnet monochromatique : N'a aucun cône ; vraiment daltonien et très malvoyant en pleine lumière.
• Anomie : incapacité à nommer des objets ou des couleurs malgré la reconnaissance de leur apparence, généralement due à des lésions cérébrales.
• Dans Synesthésie, un stimulus évoque l'expérience d'un autre stimulus qui n'est pas présent.
  • Par exemple, des lettres semblent avoir des couleurs (synesthésie graphème-couleur), ou des sons ont un goût.
  • Environ 4 à 5 % de la population présentent une synesthésie.

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