Qu’est-ce que le métamérisme ?
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Introduction
Qu’est-ce que le métamérisme? Imaginez que vous êtes dans un grand magasin et que vous trouvez une combinaison chemise-pantalon. Bien qu’ils soient de marques différentes, leurs couleurs sont parfaitement assorties. Cependant, lorsque vous rentrez chez vous et que vous les essayez, vous êtes déçue de constater que les couleurs sont légèrement différentes.
Il s’agit d’un problème causé par le métamérisme – deux matériaux affichant la même couleur sous un éclairage (dans un magasin), mais une couleur différente sous un autre éclairage (à la maison). Mais pourquoi cela se produit-il ?
Tout d’abord, nous devons nous assurer que vous comprenez les concepts d’éclairage.
Fig 1 Métamérisme, différents matériaux affichant la même couleur sous une certaine lumière, et des couleurs différentes sous une autre lumière.
Concepts de base de la lumière pour comprendre le métamérisme :
- La lumière blanche des plafonniers est composée de plusieurs couleurs. Vous le savez probablement déjà. Un arc-en-ciel montre que la lumière blanche peut être diffractée en de nombreuses couleurs différentes : rouges, bleus, jaunes, oranges, verts, etc. Un prisme permet également de démontrer ce phénomène.
Fig 2 Prisme, lumière et couleur
- Les intensités de ces couleurs varient dans une lumière. Il se peut que vos lumières émettent plus de lumière bleue que de lumière rouge. Vous pouvez le voir sur la figure 3, panneau de droite – Spectre lumineux de la LED.
Fig. 3 Spectre des lumières incandescentes (l) et LED (r) pris par le spectromètre.
- Lorsque la lumière frappe la surface d’un matériau, trois choses peuvent se produire.
– réflexion
– absorption
– transmission (passe)
Ils peuvent se produire individuellement ou de manière combinée.
Fig 4 La lumière est réfléchie, absorbée, réfléchie
Une pomme est rouge parce qu’elle reflète une grande partie de la lumière rouge provenant d’un plafonnier. C’est ce que montre la courbe de réflectivité de la pomme à la figure 5. Notez que toutes les couleurs sont reflétées, mais que la partie rouge est plus significative – ce sont toutes les couleurs combinées qui constituent le « rouge pomme » de la pomme.
Fig 6 Rougeur d’une pomme
Fig 5 Courbe de réflectivité d’une pomme rouge
Les matériaux de surface font la différence
On pourrait penser que si deux matériaux se ressemblent sous une lumière, ils se ressembleront également sous une autre lumière ; après tout, c’est la même lumière qui éclaire les deux matériaux – la couleur peut changer, mais les deux matériaux devraient refléter la même couleur.
Ce n’est pas le cas, et la raison en est que les matériaux sont différents.
La figure 7 montre qu’au magasin, le pantalon et la chemise reflètent la même couleur. Notez que la couleur 510 nm (vert) est en partie réfléchie et absorbée, mais comme l’intensité est minime, l’effet sur la couleur est insignifiant.
Fig. 7 La chemise et le pantalon présentent la même couleur à la lumière du magasin. Notez que l’intensité de la longueur d’onde de 510 nm est insignifiante.
La figure 8 montre que la lumière verte de 510 nm est plus intense à la maison. La surface du pantalon absorbe davantage cette couleur, tandis que la chemise la reflète, créant ainsi le phénomène de métamérisme. La couleur 510nm étant négligeable à cause des lumières du magasin, elle n’a pas affecté la couleur.
Fig 8 La chemise et le pantalon sont différents sous l’éclairage domestique – notez l’intensité de la couleur 510nm. Une plus grande partie est réfléchie par la chemise et une plus grande partie est absorbée par le pantalon. La couleur résultante est différente
Sous la lumière du magasin, la réflexion/absorption/transmission de chaque matériau crée une couleur commune. La lumière de la maison a cependant introduit des caractéristiques de couleur différentes, auxquelles le pantalon et la chemise ont réagi différemment en raison de leurs matériaux de surface respectifs.
Pourquoi deux matériaux reflètent-ils la lumière différemment sous des éclairages différents ?
Pour comprendre cela, il faut considérer l’aspect très petit, ou moléculaire, du matériau. La structure moléculaire d’un matériau de surface détermine les propriétés d’un objet, tout comme l’ADN détermine les caractéristiques humaines (couleur des cheveux, taille, poids, etc.).
La structure moléculaire détermine si l’objet est un solide, un gaz ou un liquide, ou s’il est lourd ou léger. Il détermine si elle conduit la chaleur et l’électricité, et même comment elle traite les différentes couleurs de la lumière.
La façon dont chaque matériau reflète/absorbe/transmet les différentes couleurs de la lumière est propre à chaque matériau. C’est pourquoi il n’est pas facile de faire correspondre des objets de matériaux différents sous des éclairages différents.
Le métamérisme est un défi pour les entreprises
Acheter une combinaison pantalon/chemise de différentes marques n’est pas quelque chose que l’on fait tous les jours, mais une application plus réaliste est l’automobile.
Les pare-chocs d’une voiture sont fabriqués à partir de matériaux plastiques, différents des surfaces métalliques des autres parties de l’extérieur. Cependant, il est impératif que la réflectivité de la couleur du pare-chocs soit proche de celle du reste de la voiture, quelle que soit la situation d’éclairage. Sinon, il serait embarrassant pour Toyota de voir ses voitures avec des pare-chocs légèrement décolorés.
Figure 10 – Photo de Michail Dementiev sur Unsplash
La gestion des couleurs est la solution
Les entreprises utilisent la gestion des couleurs, un ensemble de protocoles stricts qui exigent un examen méticuleux des couleurs des fournisseurs, des matériaux et des peintures. Ils utilisent des appareils spectraux spécialisés, des étalons de couleur et d’autres technologies de mise en correspondance des couleurs, afin de garantir la cohérence des couleurs et d’éviter le MÉTAMÉRISME.
- Les spectrophotomètres sont utilisés pour mesurer la réflectivité des matériaux. Les spectromètres sont utilisés pour mesurer la composition de la couleur de la lumière.
- Des normes telles que RGB, CMYK ou Pantone sont utilisées pour assurer la cohérence entre les fournisseurs.
- Les courbes de réflectivité des surfaces sont souvent distribuées aux fournisseurs de pièces de produits afin de s’assurer que les composants importants affichent correctement les couleurs, quel que soit l’éclairage.
Figure 11 – Spectromètre et affichage du spectre
Figure 12 – Courbe de réflectivité de la peinture vert olive
Fig 13 – Photo de Josh Berquist sur Unsplash
Quelle est la clé pour comprendre le métamérisme ?
Nous espérons avoir apporté quelques éclaircissements sur le métamérisme, un sujet difficile à expliquer – mais si vous comprenez les bases de la lumière, de la couleur et des matériaux, c’est un premier pas vers la maîtrise de la situation. Comprendre le métamérisme, c’est comprendre :
- Notions de base sur la lumière et la couleur.
- Les différentes lumières ont leur propre distribution de couleurs.
- La structure moléculaire des matériaux reflète/absorbe/transmet chaque couleur de manière unique.
Une fois ces notions comprises, vous pouvez utiliser des spectrophotomètres, des spectromètres et des courbes de réflectivité spectrale pour commencer à diagnostiquer et à éviter les problèmes de métamérie.
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