Brevet FR2838373A1 — publié le 20031017

- 1 - 2838373 La présente invention concerne un procédé d'aide à la création d'une gamme harmonique de teintes, spécifquement adapté à la conception d' ensembles colorés, tels que des décorations d'habitat, de textiles, de produits industriels. Ce procédé propose notamment d'exploiter les données psychométriques des teintes permettant d'associer la perception de la teinte et la mesure colorimétrique. D'une manière générale, on sait que toute teinte peut être définie par trois données, dites " facteurs de perception "; ce sont: la tonalité, la clarté et la saturation. À la tonalité correspond à ce qu'on appelle la " couleur" (rouge, orange, jaune...), À la clarté mesure le degré de luminosité de la teinte, c'està-dire la quantité de lumière renvoyée par la surface supportant la teinte; ainsi une surface blanche (blanc absolu) renvoie la totalité de la lumière incidente, contrairement à une surface noire qui absorbe la lumière incidente, À la saturation correspond au degré de vivacité et de pureté de la teinte, ainsi on désature une teinte en la mélangeant avec du gris et à fortiori avec une autre teinte. - 2 - 2838373 Par ailleurs, l'exploitation de la psychométrie des teintes, science de la perception des tonalités par l'oeil humain, permet de définir un écart perceptif constant entre les différentes teintes. Ainsi l'ensemble des 36 teintes dominantes forment un cercle dit " cercle psychométrique " dont les écarts entre teintes sont équiperceptifs. En positionnant les teintes dominantes les plu saturées sur une circonférence, les teintes désaturées sur des circonférences intérieures concentriques à la précédente, suivant une désaturation croissante en se rapprochant du centre, on obtient une mire, dite teinte d'analyse, qui prend en compte deux des trois facteurs de perception, à savoir, la tonalité et la saturation. En disposant suivant un axe perpendiculaire, au centre de la mire d'analyse, la châîne des gris, du noir au blanc, suivant une échelle psychomékique, le troisième facteur de perception est pris en compte, à savoir, la clarté. Ainsi l'ensemble des teintes regroupées autour de la chaîne des gris, disposées de telle sorte que les écarts enke teintes soient équiperceptifs, forment un volume, type " MUNSELL ". A partir des travaux de E. CHlEVREUL concernant le rétérencement des teintes pour les laines de la Manutacture des Gobelins, l'Ecole Nationale Supérieure des Arts Décoratifs, sous la direction de J. FILLACIER, a concu un système de réLérencement des teintes destinées aux arts graphiques et décoratifs; ces travaux ont permis de défmir un espace dit " solide psychomékique ", duquel est extrait le cercle psychométrique échantillonné et décrit dans les Cahiers de Couleurs aux Editions CYAL. D'aukes espaces, tels que le modèle " TSL " (Teinte, Saturation et Luminosité) sont caractéristiques d'un système de classification ordonné des couleurs; il en est de même des espaces plus récents CIE XYZ et CIE L*a*b*, destinés essentiellement aux applications industrielles. - 3 2838373 I1 s'avère que cette disposition des teintes sur les mires du " solide psychométrique" permet de caractériser la nature de l'harmonie; plusieurs harmonies peuvent être défmies à partir de la disposition des teintes choisies, à savoir: À une suite même rayon de la mire à des niveaux de gris complémentaires. L'invention a donc plus particulièrement pour but d' aider à la création d'une gamme chromatique en exploitant les données psychomékiques des teintes décrites précédemment. A cet effet elle propose un procédé consistant: - 4 2838373 À à choisir, soit dans une base d'images, une image qui est l' expression de la sensibilité de l'utilisateur dans sa démarche créatrice d'une gamme chromatique, soit le volume psychométrique, À à extraire des teintes de la base de teintes de ladite image, ou dudit volume psychométrique, À à créer à partir desdites teintes une palette, À à positionner lesdites teintes de la palette sur une mire d'analyse et sur une échelle des gris, À à modifer cette palette, au niveau de ladite mire d'analyse et de ladite échelle des gris, à la nuance près des teintes choisies pour en défnir une gamme chromatique selon le choix de l'utilisateur, À à appliquer cette gamme chromatique sur le support choisi constituant l' ensemble à colorer, À à crcer une ou plusieurs variantes de la gamme chromatique initialement choisie. Bien entendu cette exploitation des donnces chromatiques permettant de créer une gamme chromatique suppose la constitution d'une " base de teintes ", une " base de textures " permettant de définir le support constituant l'ensemble à colorer et une " base d'images " permettant de choisir des harmonies de teintes parmi des images existantes. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux figures annexces dans lesquelles: La figure 1 représente le cercle psychométrique, La fgure 2 représente l'échelle psychométrique des gris, La fgure 3 est une représentation schématique du " solide psychométrique"caractérisé par la mire d'analyse et le triangle de désaturation, - 5 - 2838373 La figure 4 est une représentation schématique des différentes mires correspondantes aux différentes harmonies citées précédemment, La figure 5 correspond à la première étape du processus selon l' invention, à savoir le choix dans la base d' images, d'une image correspondant à une gamme chromatique recherchée ou avoisinante, La figure 6 correspond à la seconde étape du processus selon l'invention, à savoir l' extraction de cette image d'une palette des teintes utilisées par le créateur de cette image et le positionnement de ces teintes choisies sur la mire d'analyse et les triangles de désaturation, La figure 7 correspond à la troisième étape du processus selon l' invention, à savoir le paramétrage de chacune des teintes suivant les trois facteurs de perception, La figure 8 correspond à la quatrième étape du processus selon l'invention, à savoir le choix de plusieurs teintes en fonction de l'harmonie choisie parmi les six proposées, La figure 9 correspond à la cinquième étape du processus selon l' invention, à savoir la modification d'une teinte ou de plusieurs teintes, La figure 10 correspond à la sixième étape du processus selon l ' invention, à savoir le test d' application sur le support choisi, La fgure 11 correspond à la septième étape du processus selon l'invention, à savoir un exemple de variante par rotation de la mire. La figure 1 représente le cercle psychométrique des teintes, il comprend 36 teintes dont les écarts sont équiperceptifs. Chaque couleur du cercle psychométrique a un numéro, du rouge carmin, situé à 0 , au rouge magenta, situé à 330 , en passant par les jaunes, puis les verts, puis les bleus et enfn les violets. Ainsi en tournant dans le sens trigonométrique ou anti-horaire, on retrouve les trois couleurs primaires, à savoir le rouge primaire à 10 , le jaune primaire à 80 et le bleu primaire à 240 , ainsi que les trois autres couleurs secondaires - 6 - 2838373 associées aux couleurs primaires pour constituer les six couleurs de base, à savoir l'orange moyen à 40 , le vert moyen à 160 et le violet moyen à 300 . La fgure 2 représente l'échelle des gris. Cette échelle détermine les degrés de clarté (0% à 100%) du noir absolu au blanc absolu, répartis en dix zones comprenant par conséquent huit gris; en respectant les particularités de la vision humaine, cette échelle est également établie sur des bases psychométriques; ainsi le gris moyen est situé au centre de l'échelle (50%). En associant à cette échelle psychométrique le coefficient de réflectance, représenté par le niveau de lumière réfléchie par la surface supportant la teinte, de 0% à 100%, le blanc absolu renvoie 100% de la lumière incidente, le noir absolu absorbe la totalité de la lumière incidente et par conséquent ne renvoie rien, le gris moyen renvoie environ 20% de la lumière incidente. La figure 3 représente d'une part la mire d'analyse et d'autre part le triangle de désaturation. La mire d'analyse est constituée selon l'invention d'une part des 18 teintes dominantes sur la circonférence extérieure, parmi les 36 teintes du cercle psychométrique, et d'autre part des teintes désaturces disposées sur des circonférences concentriques à la précédente, suivant une désaturation croissante en se rapprochant du centre de la mire; ainsi au centre de la mire, la teinte tend vers le gris caractérisé par une saturation nulle. Le triangle de désaturation représente selon l'invention la distribution de 45 teintes correspondantes à une des 18 teintes saturées de la circonférence extérieure de la mire, disposées suivant l' axe OZ, perpendiculaire au centre de la mire d'analyse; la teinte dominante se trouve au sommet du triangle de saturation opposé à la base du triangle définie par l'axe OZ; l'axe OZ représente la chane des gris, c'est-à-dire de clarté croissante de O vers Z à saturation nulle. 1 2838373 La figure 4 représente les six mires correspondantes aux six types d'harmonie proposés, à savoir: la suite " chromatique ", l'harmonie "tons sur tons ", l'harmonie " 3, 4 ou N tons ", l'harmonie à contraste de teintes complémentaires, l'harmonie à contraste de qualité et l'harmonie à contraste de clarté. La suite chromatique, caractérisée par la disposition des teintes sur un même diamètre de la mire, est réalisée à partir de deux teintes complémentaires et des teintes désaturées correspondantes. L'harmonie " tons sur tons ", caractérisée par la disposition des teintes rapprochées sur une même circonférence de la mire, est réalisée par l'association de teintes proches à degré de saturation équivalente. L'harmonie "3, 4, N tons ", caractérisoe par la disposition des teintes selon une figure géométrique centrée par rapport au centre de la mire, est réalisée à partir de teintes équidistantes sur un cercle de degré de saturation équivalente. 1S Le contraste de " teintes complémentaires ", caractérisé par la disposition des teintes diamétralement opposées sur la mire, est réalisé en utilisant les teintes dites complémentaires, dont le mélange donne une teinte neutre. Le contraste de " qualité ", caractérisé par la disposition des teintes sur un même rayon de la mire, correspond au contraste de teintes par leur degré de saturation différent. Le contraste de " clarté", caractérisé par la disposition de deux teintes diamétralement opposoes sur la mire ou de deux teintes sur un même rayon de la mire; dans les deux cas, les susdites teintes sont caractérisées par des degrés de luminosité opposés. La figure 5 représente un extrait 1 de la base d'images sous la forme de quatre échantillons représentant quatre images différentes 5a, Sb, Sc et 5d. Ces quatre images représentent chacune l'expression d'une harmonie chromatique; face à ces images l'utilisateur choisit celle, ou plus précisément l'harmonie chromatique, qui correspond le mieux à sa sensibilité dans sa - 8 - 2838373 démarche de conception d' ensembles colorés. Dans le cas présent, I' image 2 a été choisie par l'utilisateur à titre d'exemple. La fgure 6 est une représentation psychométrique partielle de l' extraction de la palette de teintes extraites de l'image 2 qui seront exploitées par l'utilisateur. Dans cet exemple, quatre triangles de désaturation sont représentés 4, 5, 6 et 7; chacun de ces triangles comprend la teinte dominante référencée par " C " et contient parmi ses différentes teintes, une des teintes extraites de l' image constituant la palette à exploiter. Dans le cas présent, le triangle de désaturation 4 contient notamment la teinte 41 qui par ailleurs est représentée sous la rétérence 31 de la mire d'analyse. La figure 7 représente le résultat du paramétrage de l'une des teintes choisies par l'utilisateur; cette teinte porte la référence 81 sur la mire d'analyse 8, et la rétérence 91 sur le triangle de désaturation 9. Dans cet exemple, la teinte 81 de la mire d'analyse 8 est situé à 80 , c'est à dire dans le domaine des jaunes, à un niveau de désaturation 4 (sur la circonférence indicée 4). Par ailleurs cette méme teinte, portant la référence 91 sur le triangle de désaturation 9, se situe sur l'échelle des clartés au niveau 6. Ainsi les donnces psychométriques de cette teinte, indiqués sur le tableau 10, sont: - teinte: 80 - saturation: 4 -clarté: 6. La fgure 8 représente la mire d'analyse 11, un triangle de désaturation 12, une gamme chromatique 13 et l'ensemble 14 des harmonies proposées à l'utilisateur. La mire d'analyse 11 comprend quatre teintes, extraites de la palette, sous les références 111, 112, 113 et 114; chacune de ces teintes a été préalablement paramétrée comme indiqué sur la fgure 7; en effet, la teinte 111, de la mire 9 2838373 d'analyse 11, est situce à 40 et sur la circonférence de désaturation 4; la méme teinte, rétérencée 121, sur le triangle de désaturation 12 est située sur l'échelle 4. Les trois autres teintes ne sont représentées que sur la mire d'analyse, sous les références 112, 113 et 114. S Ces quatre teintes forment la gamme chromatique 13, sous les références 131, 132, 133 et 134, correspondant respectivement aux références 111, 112, 113 et 114 de la mire d'analyse. Par ailleurs la disposition de ces quatre teintes sur la mire est proche de celle caractéristique d'une harmonie dite "suite chromatique ", référencce 141 sur le diagramme des harmonies proposéesl4. La figure 9 représente la mire d'analyse 15 et la gamme chromatique 16. La mire d'analyse 15 comporte les trois teintes 151, 152, 154 correspondant respectivement aux trois teintes 111, 112 et 114 de la mire 11 de la figure 8; la teinte 113 de la même mire a fait l'objet d'un déplacement, souhaité par l'utilisateur; à titre d'exemple; elle se trouve positionnée sous la rétérence 153 de la mire 15 de la figure 9; ce choix a permis de trouver une gamme chromatique corrigée 16 comportant les quatre teintes 161, 162, 163 et 164, correspondant respectivement aux teintes 151, 152, 153 et 154 de la mire 15. La figure 10 représente la mire d'analyse 17 et un extrait de la base de textures 18. La mire 17 comporte les quatre teintes rétérencées 171, 172, 173 et 174 correspondant respectivement aux quatre teintes 151, 152, 153 et 154 de la mire 15 de la figure 9. L'exkait de la base de textures 18 comporte, à titre d'exemple, kois modèles de support sous les références 181, 182 et 183; les supports 181 182 et 183 correspondent à des motifs du type " textile ".Le choix de l'utilisateur porte sur le support 182 qui sera ainsi colorié à partir des teintes 171, 172, 173 et 174. La figure 11 représente la mire d'analyse 18, les gammes chromatiques 19 et 21 correspondant respectivement aux supports 20 et 22. - 10 - 2838373 La mire d'analyse comprend une gamme chromatique initiale de cinq teintes référencées 181, 182, 183, 184 et 185. Cette première gamme a fait l'objet d'une variante par rotation de 20 dans le sens trigonométrique ou anti horaire; une seconde gamme est définie comportant les nouvelles teintes référencées respectivement 181', 182', 183', 184' et 185'; ce choix, exprimé par l'utilisateur à titre d'exemple, a permis de passer de la gamme chromatique 19 appliquée sur le support 20, à la gamme chromatique 21 appliquée sur le support 22. Les teintes 191, 192, 193, 194 et 195 de la gamme chromatique 19 correspondent respectivement aux teintes 181, 182, 183, 184 et 185 de la mire d'analyse 18; de même, les teintes 211, 212, 213, 214 et 215 de la gamme 21 correspondent respectivement aux teintes 181', 182', 183', 184' et 185' de la mire d'analyse 18. Dans l'exemple qui suit, il est fait référence aux fgures 6 à 11, données à titre d'illustration d'une démarche générale objet de l'invention; en effet par souci de clarté, les exemples sont présentés sous un aspect volontairement réducteur et ne sont pas limitatifs. Un mode d'exécution du procédé, selon l'invention, comporte les sept étapes suivantes: À étape 1: choisir dans la base d'images, une image correspondant à l'harmonie chromatique recherchée ou avoisinante; la figure 5 illustre cette étape, le choix de l'utilisateur, à titre d'exemple, se porte sur l'image référencée 2. À étape 2: extraire de cette image la palette des teintes utilisées par le créateur de l'image; cette palette peut ne contenir qu'une partie des teintes, notamment celles les plus représentées; la figure 6 illustre cette étape; parmi ies teintes choisies par l'utilisateur, à titre d'exemple, seules quatre sont représentées par leur triangle de désaturation; la teinte 41 du triangle de désaturation 4 est représentée en 31 sur la mire d'analyse correspondante 3. - 11 - 2838373 À étape 3: disposer la palette des teintes d'une part sur la mire d'analyse et sur les triangles de désaturation correspondants à chacune des teintes, et paramétrer chacune des teintes suivant les trois facteurs de perception; la figure 7 illustre cette étape; à tike S d'exemple, la teinte 81 de la mire d'analyse 8 se situe en 91 sur le triangle de désaturation 9 et les paramètres de cette teinte sont indiqués dans le tableau 10 de la figure 7. À étape 4: modifier la palette en ajoutant ou en retranchant des teintes selon la perception de l'utilisateur, représentées sur la mire d'analyse et sur les triangles de désaturation, et générer la gamme chromatique; la figure 8 illustre cette étape; les quatre teintes, choisies à titre d'exemple par l'utilisateur, sont situées en 111, 112, 113 et 114 sur la mire d'analyse 11; la teinte 111 de la mire 11 se situe en 121 sur le triangle de désaturation 12; la gamme chromatique ainsi réalisée est représentée en 13, et comporte les quatre teintes correspondantes 131, 132, 133 et 134; par ailleurs la disposition des quatre teintes sur la mire d'analyse est à rapprocher de l'harmonie dite " suite chromatique " 141 de la suite des harmonies 14. À étape 5: modifier une teinte ou plusieurs teintes afin de se rapprocher de la gamme chromatique choisie; la figure 9 illustre cette étape; la teinte 113 de la mire 11 est déplacée, à titre d'exemple par l'utilisateur, en 153 sur la mire 15 de la figure 9; une nouvelle gamme chromatique est crée en 16, étant plus proche de la " suite chromatique " choisie par l'utilisateur. À étape 6: appliquer la gamme chromatique sur le support constituant l'ensemble à colorer extrait de la base de textures; la figure 10 illustre cette étape; l'utilisateur a choisi, à titre d'exemple le support 182 de l'extrait 18 de la base de textures; les quatre teintes 171, 172, 173 et 174 de la mire 17 correspondent respectivement aux - 12 - 2838373 quatre teintes 151, 152, 153 et 154 de la mire 15 de la figure 9; ainsi le support 182 contient les quatre teintes 171, 172, 173 et 174. À étape 7: réaliser une variante par rotation des cinq teintes sur la mire d'analyse; la figure 11 illustre cette étape; à titre d'exemple, l'utilisateur choisit de crcer une nouvelle gamme chromatique à partir du résultat obtenu dans l'étape précédente, en rajoutant une teinte, tout en restant dans le même esprit; pour ce faire, une rotation de l'ensemble des cinq teintes de 20 dans le sens trigonométrique permet d'obtenir une nouvelle gamme, la gamme 19 appliquée au support 20 devient la gamme 21 sur le support 22; les teintes 181, 182, 183, 184 et 185 correspondent respectivement aux teintes 191, 192, 193, 194 et 195 de la gamme 19; les teintes 181', 182', 183', 184' et 185' issues respectivement des teintes initiales 181, 182, 183, 184 et 185, correspondent respectivement aux teintes 211, 212, 213, 214 et 215 de la gamme 21; ainsi la variante du support 22 contient les cinq teintes 211, 212, 213, 214 et 215. Par ailleurs, le procédé permet: À l'enrichissement de la base d'images à partir de gravures, photographies, etc. À l'enrichissement de la base de textures à partir de gravures, photographies, décorations d'habitat, textiles, produits industriels, etc. Il est bien entendu que le procédé décrit à titre d'exempie, peut étre répété autant de fois que le souhaite l'utilisateur, jusqu'à l'obtention d'une gamme chromatique répondant au but recherché et satisfaisant à la sensation qu'il éprouve au vu du résultat. - 13 - 2838373 Revendications: 1- Procédé d'aide à la création d'une gamme harmonique de teintes, spécifiquement adapté à la conception d' ensembles colorés, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination d'une gamme chromatique par un À traitement de données psychométriques de teintes extraites d'une base de données de teintes, ce traitement associant la perception de la teinte par son - positionnement sur une mire d'analyse et une mesure colorimétrique. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à: À à choisir, soit dans une base d'images, une image qui est l' expression de la sensibilité de l'utilisateur dans sa démarche créatrice d'une gamme chromatique, soit le volume psychométrique, À à extraire des teintes de la base de teintes de ladite image, ou dudit solide psychométrique, À à créer à partir desdites teintes une palette, À à positionner lesdites teintes de la palette sur la susdite mire d'analyse et sur une châîne des gris, À à modifier cette palette, au niveau de ladite mire d'analyse et de ladite échelle des gris, à la nuance près des teintes choisies pour en définir une gamme chromatique selon le choix de l'utilisateur, À à appliquer cette gamme chromatique sur un support choisi dans une base de texture, constituant l'ensemble à colorer, À à crcer une ou plusieurs variantes à la gamme chromatique initialement choisie. 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à choisir, dans une base d' images, une image qui est l' expression de la sensibilité de l'utilisateur dans sa démarche créatrice d'une gamme chromatique. - 14 - 2338373 4- Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un processus d'enrichissement de la base d' images. - Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un processus d'enrichissement de la base de textures. 6- Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination pour chaque teinte choisie, extraite de ladite base de teintes, de sa position sur une mire d'analyse et sur un triangle de désaturation. 7- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination pour chaque teinte choisie, à partir de ladite mire d'analyse et dudit triangle de désaturation, de donnces psychométriques de ladite teinte choisie. 8- Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend le positionnement de toutes lesdites teintes choisies sur ladite mire d'analyse et sur lesdits triangles de désaturation. 9- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection d'une harmonie parmi une pluralité d'harmonies préctablies. -Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend la modification de la position de certaines desdites teintes choisies sur ladite mire d'analyse et sur lesdits triangles de désaturation pour se rapprocher d'une desdites harmonies. 11-Procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un test d' application de la gamme chromatique choisie sur une texture choisie. - 15 - 2338373 12-Procédé selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à effectuer une variation colorimétrique dans ladite gamme chromatique choisie sur ladite texture choisie. 13-Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce qu'il se répète autant de fois que nécessaire jusqu'à l'obtention du résultat souhaité. 14-Procédé selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce qu'il s'applique à la conception d'ensembles colorés tels que des décorations