Apparence de la couleur de surface

Plusieurs facteurs affectent l’apparence de la couleur de surface sur une surface donnée. Ceux-ci incluent le fond (contraste de couleur simultané), l’adaptation chromatique (contraste de couleur successif), la constance des couleurs, la luminosité, la taille et la saturation.

Facteurs affectant l’apparence de la couleur de surface

L’ARRIÈRE-PLAN

Les couleurs d’arrière-plan affectent fortement l’effet visuel d’un objet. La couleur d’arrière-plan peut avoir un effet profond sur la perception de la teinte, de la saturation et de la luminosité. Un arrière-plan peut :

1. Induire sa teinte complémentaire : un objet aura l’air plus rouge sur fond vert et plus orange sur fond bleu. Cet effet est plus visible lorsque la couleur d’arrière-plan est plus saturée que la couleur de premier plan. L’arrière-plan affecte le plus la couleur jaune et le moins la couleur bleue. Cet effet est dénommé « contraste simultané des couleurs ».
2. Réduire la saturation apparente d’une teinte similaire : par exemple, un arrière-plan rouge ajoute davantage de vert à l’objet de premier plan. Un objet rose a une apparence quasiment neutre. En général, une couleur d’arrière-plan très saturée désature les objets de la même teinte et améliore la saturation des objets avec une teinte complémentaire.
3. Induire ou réduire la luminosité : un arrière-plan foncé donne plus de luminosité à un objet. Un arrière-plan clair, quant à lui, rend un objet plus foncé. Ce phénomène est dénommé « contraste simultané de luminosité ».
4. Créer des effets d’assimilation : l’assimilation est le processus inverse du contraste simultané. Dans ce cas, l’arrière-plan donne l’impression de s’étendre jusqu’à l’objet. Par exemple, une photo sur fond blanc éclaircit les teintes bleues, alors qu’elle les rend plus foncées sur fond noir. Ce phénomène est dénommé « assimilation » de la couleur ou « effet de lissage ».

Il convient également de noter que ces effets sont moins visibles sur l’écran d’un ordinateur, car il est impossible de créer un arrière-plan hautement saturé (le vert est particulièrement très désaturé sur ce type d’écran).

L’ADAPTATION CHROMATIQUE

Vous pouvez avoir des illusions d’optique où vous admirez une photo en couleur pendant une bonne minute et posez votre regard sur un mur blanc. Vous voyez de nouveau cette photo sur le mur, mais les couleurs sont inversées. Il s’agit là d’un exemple d’adaptation chromatique. Ce processus a lieu lorsque le spectateur est exposé de manière prolongée à la lumière d’une longueur d’onde (couleur) donnée. Cet effet est dénommé « contraste successif de luminosité », car les effets, bien qu’analogues au contraste simultané des couleurs, se produisent dans la durée plutôt qu’en même temps.

L’adaptation chromatique peut avoir plusieurs effets:

1. Induire la couleur complémentaire : comme dans l’exemple des illusions d’optique, si vous regardez longtemps un fond rouge, un objet blanc ou de couleur claire a une apparence verdâtre. Ce phénomène est dénommé « image rémanente négative. »
2. Réduire la saturation apparente : un fond rouge donne un aspect blanc à un objet rose.
3. Induire ou réduire la luminosité : si vous regardez un fond clair, l’objet suivant a l’air plus foncé. Pensez par exemple que vous entrez dans une pièce après être resté(e) longtemps au soleil. Cette pièce peut être éclairée normalement, mais elle vous paraîtra encore sombre un instant. Ce phénomène est dénommé  « adaptation rapide à la lumière. »

LA CONSTANCE DES COULEURS

La plupart des objets gardent la même couleur lorsqu’on les regarde dans des conditions d’éclairage différentes. Ce ne serait pas le cas si seule la longueur d’onde déterminait l’apparence des couleurs de surface. Deux principes doivent être observés pour que les longueurs d’onde de la lumière atteignent l’œil:

1. La lumière doit tomber sur un objet.
2. La lumière doit être réfléchie depuis cet objet pour atteindre l’œil.

Différentes sources émettent de la lumière avec une composition spectrale différente. Les sources de lumière les plus courantes sont le soleil, les ampoules à filament de tungstène et les ampoules fluorescentes. La lumière du jour est la lumière la plus répandue. Elle émet la plupart des longueurs d’onde à parts égales et varie selon le moment de la journée et les conditions météorologiques. Les ampoules à filament de tungstène sont équilibrées vers de grandes longueurs d’onde (rouges) et diffusent une lumière chaude. La lumière fluorescente présente des longueurs d’onde plus courtes (bleues) et diffuse une lumière froide. Si l’on regarde le même objet dans chacun de ces trois environnements, la composition spectrale de la lumière touchant un objet et réfléchie avant d’atteindre l’œil varie. La photographie confirme cette hypothèse. Elle nécessite l’utilisation d’éclairages et filtres spéciaux pour compenser les différences de couleur de la lumière.

Pourtant, on ne voit pas vraiment la différence dans la vie de tous les jours. Le cerveau capture habituellement toutes les informations sur les couleurs, ainsi que les liens existant entre ces couleurs dans notre champ de vision. Nous nous adaptons si bien aux différences de couleur de la lumière que nous ne les remarquons tout simplement pas dans la plupart des cas. Votre nouvelle chemise verte peut avoir l’air légèrement différente dans la lumière fluorescente de la cabine d’essayage d’un magasin par rapport à l’éclairage au tungstène de chez vous, mais elle est toujours verte.

LA LUMINOSITÉ

Plusieurs facteurs affectent la luminosité d’une couleur:

1. La luminance: une lumière avec davantage de luminance ou d’énergie paraît plus éclatante.
2. L’emplacement spectral: si la luminance est homogène, les couleurs au centre du spectre (du vert au jaune) semblent plus lumineuses que le rouge et le bleu.
3. L’arrière-plan: les objets sont plus clairs sur fond sombre et plus foncés sur fond clair.
4. L’adaptation du spectateur: la lumière paraît plus éclatante lorsque le spectateur s’est adapté à un niveau de luminance inférieur et vice versa.
5. La durée: la luminosité augmente dans le temps, jusqu’à environ 1/10 de seconde, puis commence à décliner. Même si cela peut sembler paradoxal, un flash d’une durée appropriée est plus lumineux qu’une lumière fixe offrant le même niveau de luminance.

Nous percevons des teintes plus jaunes et plus bleues lorsque la luminosité est élevée (ce phénomène est dénommé Effet Bezold-Brucke). Or, la luminosité n’affecte pas les correspondances de couleurs. Autrement dit, si vous associez un jaune à 580 nm en mélangeant du rouge et du vert, ils continueraient à avoir l’air identiques même si la luminosité augmentait.

LA TAILLE

La couleur est moins nette sur les objets de petite taille. Les couleurs sombres, telles que le bleu, commencent à foncer. Les couleurs vives et désaturées, comme le jaune, sont plus pâles.

LA SATURATION

À l’exception du jaune et de certains bleus, l’ajout ou la suppression du blanc entraîne un changement de la teinte perçue (ce phénomène est dénommé « effet Abney »). Le sens du changement, qui est un sujet complexe, varie selon l’emplacement dans l’espace colorimétrique, mais les concepteurs doivent savoir que toute modification de la saturation entraîne également celle de la teinte perçue.