Qu’est-ce que la teinte, la saturation, la luminosité et les spectromètres ?
Lorsque nous parlons de lumière et de couleur, des termes tels que teinte, saturation et luminosité reviennent souvent, mais beaucoup d’entre nous ont du mal à les expliquer ou à en saisir la signification. Dans cet article, nous allons démystifier ces termes, expliquer pourquoi ils sont importants et vous montrer comment les mesurer.
- Teinte, saturation et luminosité Introduction
- Qu’est-ce que Hue ? Classification des couleurs (longueur d’onde dominante λd).
- Qu’est-ce que la saturation ? La vivacité des couleurs (pureté).
- Teinte et saturation : Quelle est la différence ?
- Qu’est-ce que la luminosité ? La quantité de lumière (LUX).
- Saturation et luminosité : Explication des principales différences
- Comment la teinte, la saturation et la luminosité agissent ensemble dans la perception des couleurs
- Teinte (λd), saturation (Pureté), luminosité (LUX) : Qu’est-ce que cela signifie ?
Teinte, saturation et luminosité Introduction
La couleur est un concept fondamental que nous utilisons pour différencier les objets, comme les pommes rouges des pommes vertes. Si nous sommes généralement d’accord sur les distinctions de base entre les couleurs, les nuances plus fines peuvent être subjectives.
La teinte, la saturation et la luminosité offrent des moyens plus précis de comprendre et d’utiliser la couleur dans divers domaines tels que le design, les affaires, la fabrication et la science. Les appareils spectraux permettent de mesurer ces caractéristiques avec précision.
Fig 1 Photo de Agung Raharja sur Unsplash
Qu’est-ce que Hue ? Classification des couleurs (longueur d’onde dominante λd)
Définition de la teinte
La teinte est essentiellement synonyme de « couleur », mais elle se réfère à un système de classification défini, la roue des couleurs(figure 2). Les designers et les artistes utilisent la roue des couleurs dans la théorie des couleurs pour mélanger, assortir et contraster les teintes.
Fig 2 Roue des couleurs RVB
Teinte et classification des couleurs (longueur d’onde dominante λd)
Dans les couleurs claires, les teintes sont perçues de manière similaire sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, classées par longueur d’onde autour du bord extérieur (380nm – 780nm).
Si vous disposez d’une lampe LED dont les coordonnées de couleur(x,y) sont représentées sur le diagramme CIE Chroma (Fig 3), vous pouvez tracer une ligne à partir du point central blanc, à travers le point x-y, jusqu’au bord extérieur. Cela révélera sa teinte, également appelée longueur d’onde dominante (λd) de cette lumière. Dans notre exemple, il s’agit du jaune-orange, ou plus formellement de 578 nm.
Fig 4 Spectromètre x-y, et longueur d’onde dominante λd
Fig 3 Diagramme chromatique CIE 1931
Qu’est-ce que la saturation ? La vivacité des couleurs (pureté).
Définition de la saturation
La saturation fait référence à la pureté ou à l’intensité d’une couleur. Une couleur fortement saturée paraît vive, vibrante et riche, tandis qu’une couleur désaturée paraît pâle, terne ou délavée. En science des couleurs, la saturation permet de différencier un rouge fort et pur d’un rose délavé, même si ces deux couleurs ont une teinte similaire.
Comprendre ce qu’est la saturation permet aux concepteurs, aux scientifiques et aux fabricants de mieux décrire et contrôler la façon dont les couleurs sont perçues dans les applications réelles.
Saturation et vivacité des couleurs (pureté)
Sur le diagramme CIE 1931, les couleurs proches du bord de la frontière sont plus vives ou saturées, tandis que celles plus proches du centre apparaissent plus ternes, moins saturées.
La métrique « Pureté » (0-100%) décrit à quel point une couleur est proche de son bord extérieur, ce qui indique son niveau de saturation.
Fig. 5 Mesure de la pureté du spectromètre
Fig 6 Les points x-y plus proches du bord sont plus saturés, sinon ils sont plus désaturés.
Teinte et saturation : Quelle est la différence ?
Bien que la teinte et la saturation soient souvent mentionnées ensemble, elles décrivent des aspects différents de la couleur. La teinte fait référence à la classification de base des couleurs (rouge, bleu, vert ou jaune) et est liée à la longueur d’onde dominante de la lumière. Il nous indique la couleur que nous voyons.
La saturation, quant à elle, mesure la vivacité ou la pureté de cette couleur. Une teinte fortement saturée paraît audacieuse et vibrante, tandis qu’une teinte faiblement saturée paraît pâle ou délavée. Par exemple, le rouge vif et le rose partagent la même famille de teintes, mais le rose est moins saturé parce que la lumière blanche a été ajoutée, ce qui réduit sa pureté.
Comprendre la différence entre la teinte et la saturation est crucial dans des domaines tels que la conception, l’impression et la fabrication, où la précision de la reproduction des couleurs est importante. Un spectromètre peut mesurer à la fois la teinte (longueur d’onde dominante) et la saturation (pureté de la couleur), fournissant ainsi des données objectives qui éliminent toute interprétation subjective.
Qu’est-ce que la luminosité ? La quantité de lumière (LUX).
Définition de la luminosité
La luminosité se distingue de la teinte et de la saturation, car elle fait référence à l’intensité de la lumière ou à la quantité de lumière. La teinte et la saturation, en revanche, se rapportent à la couleur de la lumière.
Une autre façon de voir les choses est que si vous augmentez la luminosité d’une lumière, vos yeux en souffriront, mais si vous augmentez la saturation d’une couleur, ce ne sera pas le cas.
Luminosité et LUX
Dans le domaine de l’éclairage, la luminosité est souvent quantifiée à l’aide de la métrique LUX, qui correspond aux lumens par mètre carré. Il mesure la quantité de lumière atteignant une surface donnée, ce qui nous donne un moyen objectif de comparer la luminosité de différents environnements.
Par exemple, un espace de travail de bureau typique peut être conçu pour 300-500 lux, alors qu’un environnement extérieur ensoleillé peut facilement dépasser 10 000 lux. Ces valeurs aident les architectes, les ingénieurs et les concepteurs à s’assurer que les espaces répondent aux normes de confort visuel et de sécurité.
Les spectromètres et les luxmètres sont couramment utilisés pour mesurer avec précision les valeurs en lux. Les professionnels peuvent ainsi aller au-delà des impressions subjectives de luminosité et s’appuyer sur des mesures précises et reproductibles qui permettent de contrôler la qualité et de se conformer aux normes internationales en matière d’éclairage.
Fig. 7 Mesure LUX du spectromètre
Saturation et luminosité : Explication des principales différences
Bien que la saturation et la luminosité soient souvent mentionnées ensemble, elles représentent des caractéristiques très différentes de la couleur. La saturation décrit la pureté ou la vivacité d’une teinte. Une couleur fortement saturée paraît intense et vibrante, tandis qu’une faible saturation donne à la même teinte un aspect pâle, délavé ou délavé.
La luminosité, quant à elle, fait référence à la quantité perçue de lumière provenant d’une surface ou se reflétant sur celle-ci, et elle est généralement mesurée en lux. Une couleur peut conserver la même teinte et la même saturation mais apparaître plus claire ou plus foncée en fonction de l’intensité de la lumière qui l’éclaire. Par exemple, une pomme rouge entièrement saturée aura l’air vive, qu’elle soit exposée à une lumière faible ou à un soleil éclatant, mais sa luminosité changera considérablement entre les deux environnements.
Comprendre la différence entre la saturation et la luminosité est essentiel dans des secteurs tels que la fabrication d’écrans, la photographie et la conception d’éclairages intérieurs. Les spectromètres et les outils de mesure des couleurs aident les professionnels à séparer ces attributs, en veillant à ce que les couleurs restent cohérentes et précises sur différents appareils, matériaux et environnements.
Comment la teinte, la saturation et la luminosité agissent ensemble dans la perception des couleurs
Bien que la teinte, la saturation et la luminosité puissent être définies séparément, dans la pratique, elles fonctionnent ensemble pour façonner la façon dont nous percevons la couleur. La teinte nous donne la classification de base d’une couleur – rouge, vert ou bleu. La saturation détermine la vivacité ou la pureté de cette teinte, ce qui lui donne un aspect vibrant ou atténué. La luminosité contrôle l’intensité globale de la lumière, permettant à la même couleur d’apparaître claire ou foncée.
Pour illustrer ce propos, imaginez un ciel bleu. Sa teinte est clairement bleue, mais sa saturation peut varier d’un bleu marine profond et riche au coucher du soleil à un ton pâle et délavé lors d’une journée brumeuse. Par ailleurs, sa luminosité varie considérablement selon que vous regardez le ciel à midi en plein soleil ou au crépuscule lorsque l’éclairage diminue.
Dans les applications réelles – des écrans numériques aux emballages imprimés et à l’éclairage architectural – les professionnels doivent tenir compte de l’interaction entre la teinte, la saturation et la luminosité pour obtenir des couleurs cohérentes. Les spectromètres et autres outils de mesure fournissent les données objectives nécessaires à l’analyse de ces trois attributs, garantissant que ce que nous voyons est précis et reproductible dans tous les environnements.
Teinte (λd), saturation (Pureté), luminosité (LUX): Qu’est-ce que cela signifie ?
Comment les sociétés, les entreprises et les organisations utilisent-elles ces aspects de la lumière pour garantir la cohérence des applications d’éclairage ? Ils utilisent un spectromètre pour mesurer la longueur d’onde dominante, la pureté et le LUX afin de garantir la cohérence de l’éclairage.
Achat de lumières : Comparaison et contraste
Lorsqu’un consommateur achète une lampe pour remplacer une lampe existante, il utilisera probablement la TCC (température de couleur corrélée) pour s’assurer qu’elle correspond aux autres ampoules de la maison. L’achat d’une ampoule d’une TCC de 3000K peut entraîner un λd dans de nombreux endroits (Fig 8). Cependant, ils ne remarqueront probablement pas de différences visuelles – c’est déjà bien.
Mais elle est importante dans les installations publiques telles que les musées. Pourquoi ? Comme les lampes sont généralement alignées en rangées, même les différences les plus subtiles entre les lampes sont perceptibles. En outre, l’achat en gros est risqué, car l’achat de dizaines ou de centaines de lampes qui ne sont pas uniformes ou qui ne correspondent pas aux lampes existantes peut être un cauchemar.
Cela dit, les spectromètres dotés de fonctions de comparaison de la lumière (Fig. 9) sont indispensables. Si vous envisagez deux marques d’éclairage et souhaitez déterminer laquelle est la plus uniforme et la mieux adaptée aux lumières existantes dans les installations, le CCT est inacceptable. Vous devez utiliser un gradient plus fin de mesures telles que la longueur d’onde dominante, la pureté ou le LUX.
Notez également que les acheteurs et les vendeurs utilisent d’autres mesures, telles que Δx et Δy, pour déterminer les qualités des ampoules.
Fig 8 λd peut varier pour des lumières de 3000K
Résolution des problèmes :
La lumière et la couleur pour la fabrication des LED n’est pas une science exacte. Les ingénieurs des LED se donnent beaucoup de mal pour garantir la cohérence et la précision de la teinte, de la saturation et de la luminosité de leur lumière. Ils utiliseront également la longueur d’onde dominante, la pureté, le LUX et d’autres mesures pour garantir la qualité ou dépanner les anomalies que les clients peuvent rencontrer.
La longueur d’onde dominante est utilisée dans la classification des puces LED dans un processus appelé « binning ». Lorsque les puces LED sont produites, il est impossible de prédire exactement la teinte qu’elles présenteront. Ils ne peuvent donc être classés qu’après leur production, en mesurant leur longueur d’onde dominante et en les plaçant dans les « bacs » appropriés.
Fig. 9 Comparaison des spectromètres
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Conclusion :
Si le terme « couleur » est pratique pour les distinctions quotidiennes, les industries telles que la conception, la fabrication, les entreprises et la recherche nécessitent des interprétations plus nuancées.
Lors de l’achat et de la vente de produits en vrac, l’enjeu est de taille lorsqu’il s’agit d’acheter les meilleures lampes pour un établissement ou une organisation. Ces organisations utilisent des spectromètres pour mesurer la longueur d’onde dominante, la pureté et le LUX afin de s’assurer que leurs lampes sont uniformes et méticuleusement cohérentes.
Il s’agit également d’un jeu à fort enjeu pour les fabricants de DEL, qui sont en concurrence pour obtenir des marchés et qui, par conséquent, examinent minutieusement les détails afin de garantir des produits de qualité supérieure qui répondent aux exigences des clients.
Des outils tels que le spectromètre uniformisent les règles du jeu, en s’assurant que la teinte, la saturation et le LUX sont exacts, ce qui permet aux fabricants et aux organisations d’acheter et de vendre en toute intégrité et en toute confiance.
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