Helmholtz-Kohlrausch effet

L’effet Helmholtz-Kohlrausch (d’après Hermann von Helmholtz et Rudolf Kohlrausch) est un phénomène entoptique dans lequel la saturation intense de la teinte spectrale est perçue comme faisant partie de la luminance de la couleur. Cette augmentation de luminosité par saturation, qui se renforce à mesure que la saturation augmente, pourrait être appelée luminance chromatique, car la luminance « blanche » ou achromatique est la norme de comparaison. Il apparaît à la fois dans les couleurs auto-lumineuses et de surface, bien qu’il soit plus prononcé dans les lumières spectrales.

Légèreté
Même lorsqu’elles ont la même luminance, les lumières colorées semblent plus lumineuses pour les observateurs humains que la lumière blanche. La façon dont les humains perçoivent la luminosité des lumières sera différente pour tout le monde. Lorsque les couleurs sont plus saturées, nos yeux l’interprètent comme la luminance et la chrominance de la couleur. Cela nous fait croire que les couleurs sont réellement plus brillantes. Une exception à ceci est quand l’observateur humain est daltonien rouge-vert, ils ne peuvent pas distinguer les différences entre la légèreté des couleurs. Certaines couleurs n’ont pas d’effet significatif, cependant, toute teinte des lumières colorées semble encore plus claire que la lumière blanche qui a la même luminance. Deux couleurs qui n’ont pas autant d’effet Helmholtz-Kohlrausch que les autres sont vertes et jaunes.

L’effet Helmholtz-Kohlrausch est affecté par l’environnement de visualisation. Cela inclut l’environnement de l’objet et l’éclairage sous lequel l’objet est vu. L’effet Helmholtz-Kohlrausch fonctionne mieux dans les environnements plus sombres où il n’y a aucun autre facteur extérieur influençant les couleurs. Par exemple, c’est pourquoi les théâtres sont tous des environnements sombres.

Un exemple de ce facteur de légèreté serait s’il y avait des couleurs différentes sur un fond gris qui ont toutes la même légèreté. Évidemment, les couleurs sont différentes parce qu’elles sont de couleurs différentes, pas seulement grises, mais si l’image était convertie en échelle de gris, toutes les couleurs correspondraient au fond gris parce qu’elles ont toutes la même légèreté.

Luminosité
L’éclat est le plus affecté par ce qui entoure l’objet. En d’autres termes, l’objet peut paraître plus clair ou plus foncé en fonction de ce qui l’entoure. De plus, la luminosité peut également apparaître différente selon la couleur de l’objet. Par exemple, un objet plus saturé apparaîtra plus lumineux que le même objet qui est moins saturé même s’il a la même luminance.

La différence entre la luminosité et la légèreté est que la luminosité est l’intensité de l’objet indépendant de la source lumineuse. La légèreté est l’éclat de l’objet par rapport à la lumière qui s’y reflète. Ceci est important car l’effet Helmholtz-Kohlrausch est une mesure du rapport entre les deux.

Helmholtz Couleur Coordonnées
Similaire au Munsell Color System, Helmholtz a conçu un système de coordonnées. Il a utilisé les principes de la longueur d’onde et de la pureté (chrominance) de la couleur pour chaque teinte pour décrire l’endroit où une forte saturation indique une petite quantité de blanc.

Le pourcentage de pureté pour chaque longueur d’onde peut être déterminé par l’équation ci-dessous:

% P = 100x (S-N) / (DW-N)

Où% P est le pourcentage de pureté, S est le point évalué, N est la position du point blanc et DW la longueur d’onde dominante.

Effets sur l’industrie du divertissement
Il est essentiel que les utilisateurs de l’éclairage soient conscients de l’effet Helmholtz-Kohlrausch lorsqu’ils travaillent dans des théâtres ou dans d’autres lieux où l’éclairage est souvent utilisé. Afin d’obtenir le meilleur effet pour éclairer leur scène ou leur théâtre, les utilisateurs de l’éclairage doivent comprendre que la couleur a un effet sur la luminosité. Par exemple, une couleur peut apparaître plus brillante qu’une autre mais en réalité, elle a la même luminosité. Sur scène, les utilisateurs d’éclairage ont la possibilité de rendre les lumières colorées plus lumineuses que la lumière blanche en ajoutant des gels. Cela se produit même si les gels ne peuvent absorber qu’une partie de la lumière. Lors de l’allumage d’une scène, les utilisateurs d’éclairage ont tendance à choisir les rouges, les roses et les bleus car ce sont des couleurs très saturées et sont vraiment très faibles. Cependant, nous les percevons comme étant plus brillants que les autres couleurs car ils sont les plus affectés par l’effet Helmholtz-Kohlrausch. Nous percevons que la couleur blanche ne nous semble pas plus brillante que les couleurs individuelles. Les lumières LED sont un bon exemple de cela.

LED
L’effet Helmholtz-Kohlrausch influence l’utilisation des lumières LED dans différentes pratiques technologiques. L’aviation est un domaine qui repose sur les résultats de l’effet Helmholtz-Kohlrausch. Une comparaison des lampes LED de piste et des lampes incandescentes filtrées et non filtrées toutes à la même luminance montre que pour obtenir la même luminosité, la lampe incandescente de référence blanche doit avoir deux fois la luminance de la lampe LED rouge, suggérant ainsi que la LED s’allume semblent avoir une plus grande luminosité que les lumières incandescentes traditionnelles. Une condition qui affecte cette théorie est la présence de brouillard.

Un autre domaine qui utilise cela est l’industrie automobile. Les LED dans le tableau de bord et l’éclairage des instruments sont conçus pour une utilisation en luminance mésopique. Dans les études, il a été constaté que les LED rouges apparaissent plus claires que les LED vertes, ce qui signifie qu’un conducteur serait en mesure de voir la lumière rouge avant les feux verts lorsque vous conduisez la nuit.