Brevet FR2983951A1 — publié le 20130614

Dispositif et méthode pour la mesure simultanée de la couleur et de la brillance d'une surface Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine de la caractérisation optique de surfaces planes, notamment de surfaces de peinture ou de vernis, et plus particulièrement le domaine de la caractérisation de leur couleur et de leur brillance par des appareils portatifs pouvant être utilisé dans l'industrie pour le contrôle de la qualité dans de nombreux domaines, tels que les industries graphiques et l'imprimerie ainsi que l'industrie automobile. Etat de la technique La couleur d'une surface résulte d'une sensation visuelle. Elle dépend de la source lumineuse qui éclaire la surface, de la surface elle-même et de l'observateur qui reçoit et utilise l'information sur la lumière réfléchie par la surface. Elle ne peut être caractérisée par un paramètre physique unique. Une approche simplifiée mais courante à la caractérisation de la couleur analyse séparément les caractéristiques chromatiques de la lumière diffusée par la surface (« la couleur »), et les caractéristiques géométriques de la lumière réfléchie par la surface (« la brillance », « le spéculaire »). Chacune de ces deux mesures doivent être effectuées avec une géométrie bien définie, qui fixe l'angle d'illumination de la surface et l'angle d'observation de l'appareil de mesure. Ainsi, on connaît plusieurs méthodes pour caractériser la couleur d'une surface. Dans une première approche, on mesure la réflectance spectrale avec une géométrie dite « 45/0° » avec exclusion de la composante spéculaire (ou brillante) de la lumière. Dans cette géométrie, qui est montrée schématiquement sur la figure 4a, on éclaire la surface sous un angle incident de 45° et on observe la surface à un angle de 0° (i.e. à la normale de la surface). Pour s'affranchir des effets de texture de surface, l'éclairage peut être effectué selon une géométrie de cône circulaire avec l'angle de 45°. Dans une variante (non montrée sur les figures), on éclaire à 0° et on mesure à 45° (géométrie dite « 0/45°). Dans tous ces cas, on mesure la lumière diffuse. Dans une autre approche, on utilise une géométrie de sphère d'intégration (notamment de type « 0/8° ») à éclairage diffus, qui peut être mise en oeuvre selon deux variantes : dans une première variante, on inclut la composante spéculaire (géométrie dit SCI, figure 4b), dans une seconde variante on exclut la composante spéculaire à l'aide d'un piège à lumière (géométrie dite SCE, figure 4c). Si l'on considère que la composante spéculaire est une composante de l'apparence colorée, elle doit être prise en compte pour caractériser la couleur d'une surface. Cependant, l'inconvénient des méthodes utilisant une sphère intégrante est triple. D'une part, l'encombrement de la tête de mesure, qui doit être plaquée sur la surface à caractériser, ne permet pas de construire un appareil autonome et compact. D'autre part, la taille de la zone de mesure est typiquement de l'ordre de 20 mm x 20 mm : cette valeur convient pour caractériser des peintures, colorations et encres en tant que telles, mais elle est souvent trop grande pour caractériser de zones de petite taille, notamment des gammes d'impression. Il existe des appareils permettant de caractériser une zone plus petite, mais la mesure n'est alors pas très précise. Et finalement, une sphère intégrante est un dispositif fragile et qui craint les chocs, les vibrations et la pollution inhérente à un environnement industriel. En particulier le dépôt de poussière et vapeurs organiques sur le revêtement intérieur blanc de la sphère intégrante peut conduire à la perte progressive de la calibration de l'appareil et induire des dérives de mesure que seule une recalibration fréquente peut éviter. La réflectance étant une propriété spectrale, elle doit être mesurée avec une résolution spectrale, par exemple avec un pas de 10 nm, et la source de lumière qui éclaire la surface doit avoir un spectre continu. Le spectre mesuré doit être comparé à un spectre de référence. Pour mesurer la brillance (appelée « gloss » en anglais), on se contente en général d'une gamme spectrale étroite (voire un faisceau monochromatique) car sa dépendance spectrale (en l'absence d'effets d'absorption de la lumière incidente) est faible. On éclaire la surface sous un angle incident donné, et on mesure la lumière réfléchie sous le même angle de sortie. L'angle d'incidence est en général sélectionné parmi des angles normalisé, tels que 85° (surface mates), 60° (brillance moyenne, satiné), 20° (forte brillance), 45°, 75°. La valeur mesurée doit être comparée à une surface de référence. L'un ou l'autre de ces deux mesures, ou les deux, sont fréquemment utilisées pour le contrôle de qualité dans les domaines industriels les plus divers, notamment pour vérifier la régularité de lots de production. En pratique, ces appareils doivent être simples, robustes, stables, précis et maniables. Certaines applications nécessitent une faible taille de la zone de mesure. A titre d'exemple, un contrôle poussé de la qualité de l'impression de cartons d'emballages nécessiterait l'accès à des zones de taille millimétrique. Aucun appareil existant ne le permet ; c'est un des problèmes résolus par la présente invention. A titre d'exemple, le brevet US 5,373,364 (Krzyminski) décrit un appareil portatif de mesure de la couleur de zones de documents imprimés, qui permet un bon centrage des composants optiques par rapport à la surface à caractériser. Il comporte un boîtier et une tête de mesure placée dans le boîtier, la tête de mesure contenant une source de lumière et un récepteur de lumière. Des canaux de guidage de lumière sont disposés dans la tête de mesure pour guider la lumière de la source par l'ouverture de mesure à un champ de contrôle dans le plan de mesure, et la lumière réfléchie à travers l'ouverture de mesure vers le récepteur de lumière. L'appareil utilise une géométrie 0/45° ou 45/0°. Il ne comporte pas de capteur d'énergie spéculaire. Le brevet US 5,377,000 (Color and Appearance Technology, Inc.) décrit un appareil portatif combinant un spectrophotomètre et un brillancemètre apte à effectuer des mesures de l'apparence d'une surface. L'appareil génère une illumination uniforme et symétrique d'une surface, permettant la combinaison mécanique des fonctions de monochromatisme et de collecte de la lumière. L'appareil comporte deux sous- ensembles, l'un pour la mesure de la couleur, l'autre pour la mesure de la brillance, chaque sous-ensemble comprenant sa propre source de lumière et son capteur. Le brevet US 6,002,488 (X-Rite, Inc.) décrit un spectrophotomètre portatif permettant la mesure de la couleur et du brillant avec un sphère intégrante. Le brevet US 5,724,283 (BYK-Garner) brevet décrit un appareil portatif de mesure de la couleur ayant des géométries optiques interchangeables telles que une géométrie 45/0, une géométrie à sphère, une géométrie avec spéculaire inclus, une géométrie avec spéculaire exclu, cette interchangeabilité étant obtenue grâce à un module attaché dans la partie inférieure de l'appareil et sensiblement adjacent à la surface à caractériser. En géométrie 45/0, le module comprend une extrémité de visualisation adjacente à la surface à caractériser, une pluralité d'ouvertures périphériques pour loger plusieurs fibres optiques ou lignes d'illumination, et un système de lentille ayant un orifice central pour collecter la lumière réfléchie par la surface à caractériser. La lumière provenant de la surface échantillon collectée par l'orifice central est reçue par l'appareil à une extrémité de réception d'une ligne de réception. L'échantillon est illuminé à 45° par rapport à un axe vertical de visualisation. Le module peut en outre également comprendre une extrémité de ligne de référence reliée à un détecteur/séparateur. L'appareil peut comporter plusieurs lignes de réception, permettant d'affecter le détecteur à plusieurs géométries de détection différentes et de remplacer une ligne de réception détériorée. En revanche, le document n'envisage pas d'effectuer plusieurs mesures avec des géométries différentes. Le brevet US 5,963,334 (Minolta) brevet décrit un autre appareil de mesure de la couleur comprenant une base optique en contact avec la surface à mesurer. La lumière incidente sur la surface à mesurer est réfléchie par l'objet et renvoyée vers la base optique. Des corps de réception de la lumière sont placés verticalement de manière à ce que la lumière provenant de la base optique soit transmise à des éléments de réception de la lumière. Deux unités d'illumination radiales et une unité d'illumination unidirectionnelle sont fournies en tant que système d'illumination optique. Le brevet EP 1 352 229 B1 (Steag Eta-Optik) décrit un autre dispositif pour mesurer les caractéristiques de couleur d'un objet avec une unité de mesure présentant un émetteur optique, un récepteur optique et une source de lumière reliée à l'unité de mesure par un conducteur de lumière, ainsi qu'un détecteur relié à l'unité de mesure par un conducteur de lumière, dans lequel au moins deux unités de mesure sont réunies en un agencement de mesure, en ce que les unités de mesure présentent chacune des connexions de conducteur de lumière et que ces connexions peuvent être couplées sélectivement à une source de lumière pouvant être reliée conjointement à au moins deux unités de mesure, respectivement à un détecteur pouvant être relié conjointement à au moins deux unités de mesure, où l'angle d'éclairage et de réception de l'émetteur et du récepteur diffère par rapport à l'objet de mesure pour chaque unité de mesure. Le brevet US 7,659,994 (BYK Gardner) décrit un appareil de détermination de la brillance et de la couleur d'une surface. L'appareil comprend une source de radiation couplée à un système d'illumination optique pourvu d'au moins deux filtres optiques permettant de générer au moins deux spectres d'éclairage différents. La lumière est projetée à travers une ouverture sur la surface à examiner. La lumière diffusée et/ou réfléchie par la surface peut être détectée par des moyens de détection à plusieurs angles prédéfinis ; ce dispositif comprend deux détecteurs qui mesurent la lumière diffusée et/ou réfléchie par la surface de l'échantillon à mesurer. Ce brevet ne mentionne ni une géométrie de mesure spécifique ni une méthode spécifique d'exploitation des résultats de mesure. II ressort de cette analyse de l'état de la technique qu'on connaît des instruments qui permet de mesurer en même temps la couleur et la brillance, plus précisément la couleur en mode 45/0° ou sphère, et la brillance à 60°. Pour effectuer ces deux mesures, cet appareil nécessite une surface de mesure homogène de l'ordre de 11 x 11 mm. Or, il serait souhaitable de pouvoir effectuer ces deux mesures sur une surface à caractériser d'une dimension ne dépassant pas environ 6 mm x 6 mm, et de préférence ne dépassant pas environ 3 mm x 3 mm ou une zone circulaire d'un diamètre de 3 mm. La présente invention a donc pour objet de permettre la réalisation d'un appareil simple, robuste, maniable, précis et stable permettant d'effectuer une caractérisation de la couleur sur une surface plate de quelques mm2 et typiquement d'une dizaine de mm2. Figures Les figures 1, 2 et 3 représentent l'invention, la figure 4 l'état de la technique. La figure 1 montre de manière schématique la géométrie de mesure d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 montre de manière schématique un organigramme du traitement des données d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 montre de manière schématique la géométrie de mesure d'un dispositif selon l'invention avec deux dispositifs de détection de l'énergie spéculaire. Les figures 4a,4b et 4c montrent trois géométries de mesures utilisés par des appareils de type connu, à savoir : la mesure avec exclusion du spéculaire avec une géométrie 45/0 (figure 4a), la mesure en sphère intégrante (géométrie 0/8) avec exclusion partielle du spéculaire (géométrie dite SCE, figure 4b) et avec intégration du spéculaire (figure 4c). La ligne verticale pointillée représente la normale par rapport à la surface, définie comme 0°. Objets de l'invention Un premier objet de l'invention est une méthode pour caractériser la couleur et la brillance d'une zone plane sélectionnée sur une surface (1), dans laquelle (a) on mesure la réflectance spectrale de ladite zone de ladite surface à un angle de sortie (mesure dite « à 0° ») compris entre +5° et -5° (et de préférence 0°) à l'aide d'un capteur spectral, (b) on mesure la lumière réfléchie sur ladite zone de ladite surface à un angle (mesure dite « à 45° ») compris entre 40° et 50° (et de préférence 45°) à l'aide d'un dispositif de détection de l'énergie spéculaire, ces deux mesures (a) et (b) pouvant être faites simultanément ou l'une après l'autre, et au moins la mesure (a) utilisant une lumière incidente polychromatique, (c) on calcule les valeurs colorimétriques pour une mesure de type 45/0° à partir des résultats de la mesure de la réflectance spectrale à 0° issus du capteur spectral, de préférence en coordonnées Cl ELab L*a*b* ou L*C*h*, (d) on calcule la valeur de brillance à 45° (appelée « GU 45° ») à partir des résultats de la mesure de la lumière diffusée à 45° issus du dispositif de détection, (e) on détermine par interpolation la réponse spectrale en fonction de l'intensité spéculaire, (f) on utilise ces valeurs pour calculer les valeurs colorimétriques que l'on aurait obtenu à l'aide d'une mesure avec une sphère intégrante. 5 Dans un mode de réalisation, on utilise à l'étape (e) on utilise une méthode d'interpolation basée sur deux ensembles de données D1=f(GU,L*) et D2=f(GU,L*), chaque ensemble D1 et D2 comprenant les données une pluralité de couples de données (GU,L*) obtenues pour D1 en mode SCI et pour D2 avec le dispositif selon l'invention, ladite méthode 10 d'interpolation étant basée sur une corrélation Rsc, = fGu(R45) établie de la manière suivante : (1) On approvisionne une série d'échantillons étalon E, de C couleurs différentes (échantillons El, E2, ..., Es), ladite série étant composé, pour chacune de ces C couleurs X, d'une pluralité Y d'échantillons étalon (échantillons Ex,1, Ex2, Exy) 15 présentant une brillance B différente, cette brillance B étant caractérisée par la clarté L* dans une représentation L*a*b* ; (2) Pour chaque couleur X, on mesure la réflectance de chaque échantillon avec un spectrocolorimètre en mode SCI, de préférence dans la géométrie 8/0° (valeur obtenue : Rsc1), et avec le dispositif selon l'invention en mode 45/0 (valeur obtenue : 20 R45), et on mesure la valeur de la brillance spéculaire avec le dispositif selon l'invention (valeur obtenue : GU) ; (3) On obtient ainsi deux ensembles D1,D2 de données D1=f(GU,L*) et D2=f(GU,L*), la première représentant les mesures en mode SCI, la seconde les mesures avec le dispositif selon l'invention ; 25 (4) On établit pour chaque valeur de brillance la corrélation entre la valeur R45 et la valeur Rss, pour obtenir une courbe Rss1= fcu(R45), de préférence sous la forme d'un rapport RR=Rsci/R45, permettant de calculer par interpolation pour chaque valeur mesurée de R45 et GU la valeur de Rssi. 30 A la place ou en plus de la mesure de la lumière réfléchie à 45°, on peut effectuer une mesure de la lumière réfléchie à un angle de sortie (mesure dite « à 60° ») compris entre 55° et 65°. Un autre objet de l'invention est un dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé 35 selon l'invention pour caractériser la couleur d'une zone plane sélectionnée sur une surface, comportant : - une source de lumière, émettant un faisceau de lumière polychromatique (« faisceau incident » ou « lumière incidente ») qui est focalisée sur une zone plane de ladite surface, avec son détecteur d'énergie pour mesurer la réflexion spéculaire sur ladite zone plane de ladite surface, de préférence avec un angle d'incidence de 45° (+/- 5°) ; - éventuellement une seconde source de lumière, émettant un faisceau de lumière (« faisceau incident » ou « lumière incidente ») qui est focalisée sur la même zone plane de ladite surface, ladite lumière pouvant être monochromatique, avec son détecteur d'énergie pour mesurer la brillance de ladite surface place, de préférence avec un angle d'incidence de 60° (+/- 5°) ; - un détecteur spectral pour mesurer la lumière diffusée par ladite zone plane de ladite surface à un angle d'incidence de 0° (+/- 5°) ; - éventuellement une ou plusieurs lentilles pour focaliser la lumière incidente et/ou réfléchie et/ou diffusée ; - éventuellement un ou plusieurs filtres pour sélectionner une bande spectrale et/ou atténuer l'intensité d'un faisceau de lumière incident, réfléchi ou diffusé. Le dispositif comprend avantageusement en plus un microprocesseur programmé pour mettre en oeuvre la méthode selon l'invention. Le dispositif selon l'invention se présente avantageusement sous la forme d'un dispositif portable à la main, de préférence autonome, disposant notamment de sa propre source d'énergie et ne nécessitant pas de connexions vers d'autres périphériques. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend en plus au moins un filtre antiUV dans le faisceau incident, destiné notamment à éviter l'excitation d'agents azurants contenus dans la surface à caractériser ; cela est particulièrement important pour des surfaces de papier, de plastiques ou de peintures. Un autre objet de l'invention est un programme informatique pour mettre en oeuvre la méthode selon l'invention. Un autre objet est une mémoire contenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées sur ledit microprocesseur, met en oeuvre la méthode selon l'invention. Un dernier objet de l'invention est l'utilisation du dispositif selon l'invention, ou l'utilisation de la méthode selon l'invention, pour caractériser la couleur de la zone plane d'une surface, ladite zone ayant de préférence un diamètre inférieur à 6 mm et de préférence inférieur à 4 mm. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, cette utilisation est faite pour la caractérisation d'articles imprimés, notamment de leur couleur. Description détaillée de l'invention Le dispositif et procédé selon l'invention est conçu pour caractériser la couleur et la brillance d'une surface sensiblement plane à l'endroit de la mesure, non émettrice de lumière, qui possède un état de surface et une couleur homogènes sur la surface de mesure qui est de l'ordre de quelques mm2, et qui réfléchit et/ou diffuse au moins une partie de la lumière incidente utilisée pour la mesure. Une telle surface est appelée ici « surface à caractériser ». Le dispositif et le procédé selon l'invention ne conviennent pas aux surfaces métalliques ou aux surfaces possédant une couleur métallisée, nacrée ou irisée. La caractérisation se fait pour le spectre dit « visible », i.e. allant d'environ de 380 nm à environ 730 nm, sachant que les limites précises de ce domaine ne sont pas critiques dans le cadre de la présente invention. La mesure de réflectance est conforme aux méthodes normalisées en géométrie 45/0°. La mesure de la brillance peut se faire selon différents angles. On peut utiliser un angle de 60°, par exemple en utilisant deux sources de lumière autonomes et des chemins optiques. Cela est un mode de réalisation préféré. On peut également utiliser un autre angle normé (20° ou 75° par exemple). On peut également utiliser un angle non normé, mais on doit alors corréler la valeur obtenue avec la valeur que l'on aurait obtenu avec le même angle que celui ayant permis la mesure de brillance. On peut également effectuer les deux mesures avec le même angle et utiliser la même source de lumière. Cela simplifie la technologie. On peut également quantifier la brillance sur plusieurs angles, par exemple en déplaçant le capteur, ou en utilisant plusieurs capteurs situés à des angles différents, ou en utilisant un diviseur de chemin optique de la capture. Cela permet d'utiliser ensuite l'angle le mieux approprié (par exemple l'angle présentant l'intensité la plus élevée), et cela nécessite l'ajustement des données mesurée à l'angle retenu par rapport aux autres angles. La source de lumière pour la mesure de brillance doit être directionnelle. Avantageusement, elle est focalisée sur la surface à caractériser. Elle peut être monochromatique. Il peut s'agir d'un faisceau laser, émis par exemple par une diode laser, par exemple vert (typiquement 532 nm), rouge (par exemple 635 nm) ou bleu (par exemple 404 nm). La source de lumière pour la mesure de la couleur présente avantageusement un spectre continu. Il peut s'agir d'une source thermique (lampe à incandescence ou lampe halogène). Les lampes à décharge et les diodes émettrices de lumière (LED - Light Emitting Diode) sont moins préférées. Le capteur de brillance peut être centré sur une couleur, en accord avec celle de la source de lumière, par exemple vert. On peut utiliser un capteur à trois bandes (typiquement rouge, jaune, bleu) si la source couvre l'ensemble du spectre mesurable. On peut utiliser un capteur spectral, et dans ce cas il peut s'agir soit du même capteur que celui utilisé pour la mesure de la réflectance (moyennant un chemin optique approprié, tel qu'une fibre optique, un miroir, un prisme) soit d'un capteur dédié. Il peut s'agir d'un capteur à résolution spatiale, comprenant par exemple une puce de type CCD (Charge Coupled Device). Les figures 1 et 2 illustrent des modes de réalisation de l'invention. Elles montrent les éléments optiques essentiels du dispositif selon deux modes de réalisation de l'invention, mais ne montrent pas des filtres optiques qui peuvent éventuellement être utilisés. La figure 1 montre de manière schématique un dispositif selon l'invention. Une source de lumière 2 émet un faisceau de lumière dit faisceau incident 6 qui est focalisé, en cas de besoin, à l'aide d'un dispositif de focalisation 5 sur la surface d'essai 1, à l'endroit prévu pour la mesure. Un dispositif de détection 3 (qui peut être un photo-détecteur) détecte et mesure le faisceau spéculaire 7 qui peut être focalisé en cas de besoin à l'aide d'un dispositif de focalisation 9. Par ailleurs, un capteur spectral 4 mesure la lumière diffusée 8. Les données issues du dispositif de détection 3 et du capteur spectral 4 sont envoyées, à travers une interface 11, sur un microprocesseur 12 programmé pour traiter et évaluer les données, puis un résultat est affiché sur une unité de sortie 13 qui peut être un écran d'affichage. L'angle d'incidence du faisceau incident 8 par rapport à la normale est centré sur 45°. L'angle de détection du capteur spectral 4 par rapport à la normale est centré sur 0°. Ainsi, on effectue une mesure de la couleur selon la géométrie normalisé 45/0°. L'angle de détection du dispositif de détection 3 est centré sur 45° par rapport à la normale. La figure 2 montre de manière schématique un procédé selon l'invention qui met en oeuvre un dispositif selon l'invention. Au repère 21, on déclenche le cycle de mesure. Au repère 22, le dispositif mesure la réflectance spectrale à 0° à l'aide du capteur spectral 4, et au repère 23 la lumière réfléchie à 45° à l'aide du dispositif de détection de l'énergie spéculaire 3. Ces deux mesures peuvent être faites simultanément ou l'une après l'autre. Les angles peuvent différer des valeurs indiquées de 0° et de 45°, respectivement, mais les valeurs de 0° et 45° sont préférées. Au repère 26, on calcule les valeurs colorimétriques pour une mesure de type 45/0° à partir des résultats de la mesure 22 de la réflectance spectrale à 0° issus du capteur spectral 4. Au repère 27 on calcule la valeur de gloss à 45° (appelée aussi GU 45°) à partir des résultats de la mesure 23 de la lumière diffusée à 45° issus du dispositif de détection 3. Au repère 24 on détermine par interpolation la réponse spectrale en fonction de l'intensité spéculaire, et on utilise ces valeurs pour calculer ensuite au repère 25 les valeurs colorimétriques que l'on aurait obtenu à l'aide d'une mesure avec une sphère intégrante. Au repère 28, les données obtenues aux repères 26, 25 et 27 sont ensuite utilisées pour donner des instructions à l'interface 11 pour calculer les différences E. Les informations concernant la réflectance spectrale 22 et la lumière diffusée 23 peuvent être transmises (repère 29) à une machine informatique 12 qui effectue les calculs. Dans un autre mode de réalisation montré sur la figure 3, le dispositif selon l'invention possède deux dispositifs de détection de l'énergie spectrale 3, 30, à savoir un premier dispositif 3 centré sur l'angle de 45° par rapport à la normale, et un second dispositif 30 centré sur l'angle de 60° par rapport à la normale. On utilise alors deux sources de lumière, à savoir une première 2 avec un angle d'incidence de 45°, et une seconde 32 avec un angle d'incidence de 60°. Dans une variante de ce mode de réalisation (non montrée sur la figure), on utilise une seule même source de lumière 2 et bascule le chemin d'optique à l'aide d'un moyen de déflection ou division de faisceau approprié (par exemple un miroir ou un prisme). L'avantage de ce mode de réalisation utilisant une géométrie à 60° est qu'il s'agit d'un angle normalisé pour la mesure de la brillance. L'inconvénient est qu'elle implique une deuxième source de lumière (ou un basculement) car la géométrie à 45° est nécessaire pour la mesure de la réflectance. Nos décrivons ici une méthode pour caractériser la couleur d'une surface à caractériser, qui doit être sensiblement plane à l'endroit de la mesure et posséder un état de surface et une couleur homogènes sur la surface de mesure. Cette méthode vise à estimer les résultats d'une mesure par sphère intégrante à partir de données spectrales obtenues par une mesure en géométrie 45/0 et par des valeurs de brillance. Pour établir une corrélation entre les mesures par sphère intégrante (mode SCI) d'une part et les mesures obtenues en géométrie 45/0 et par une caractérisation de la brillance d'autre part, il est nécessaire d'établir d'abord une calibration empirique en utilisant des échantillons de référence plans, dont la couleur et la brillance sont stables dans le temps. Il peut s'agir par exemple de plaquettes de céramique, ou de plaquette plastiques colorées dans la masse. On peut utiliser par exemple les plaquettes céramiques BORA (séries I et II) distribuées par les société Mt. Baker Research LLC et Avian Technologies LLC. On peut aussi fabriquer soi-même des plaquettes à brillance différente pour une couleur donnée, par exemple par dépolissage mécanique, par dépoli chimique (par exemple en utilisant le procédé centenaire et bien connu de Benjamin Tilgham) ou par application d'un vernis neutre et transparent. On approvisionne donc plusieurs séries d'échantillons, chaque série comportant des échantillons d'une même couleur mais de valeurs de brillance différentes. Pour la caractérisation colorimétrique, on utilise de préférence au moins cinq échantillons de référence, sur la gamme du noir au blanc ; chacun de ces échantillons doit être acquis en plusieurs exemplaires pour créer une série de valeurs de brillances différentes (voir ci-15 dessous). Pour la caractérisation de la brillance, on approvisionne pour chaque couleur plusieurs échantillons de brillance différente. Avantageusement, la brillance en unités GU (« gloss unit ») se situe entre 5 et 100, de préférence de manière à peu près équidistante. On peut 20 par exemple utiliser une série de brillance GU 5, GU 30, GU 50, GU 75 et GU 100 pour chaque couleur ; ces valeurs de GU se réfèrent à une mesure sous 60° et s'appellent alors « G60 ». On préfère des échantillons qui sont spectralement neutres, c'est-à-dire dont les paramètres a* et b* dans une représentation L*a*b* (L* étant la clarté) obtenue par des mesures normalisée Cl ELab, en mode 45/0° et/ou D50/2°, sont proches de zéro. 25 Pour obtenir la corrélation entre les valeurs de type SCI (mesure avec une sphère intégrante) et de type 45/0 (mesure avec le dispositif selon l'invention), on mesure la réflectance de chaque échantillon d'une série avec un spectrocolorimètre en mode 8/0° (mesure en mode SCI, valeur obtenue : Rscl) et avec le dispositif selon l'invention en 30 mode 45/0 (valeur obtenue : R45). Dans un mode de réalisation, on effectue cette mesure à au moins une longueur d'onde de référence, qui est avantageusement 550 nm. Dans un autre mode de réalisation, on effectue cette mesure entre 450 nm et 650 nm pour s'affranchir des proches UV et IR, et on calcule la moyenne des réflectances dans cette zone. 35 La valeur du spéculaire de la zone mesurée est également mesurée avec le dispositif selon l'invention (valeur obtenue : GU, de préférence G60). On obtient ainsi deux ensemble de données D1 = f(GU, L*) et D2= f(GU, L*), par exemple pour cinq séries de valeurs GU (par exemple GUS, GU30, GU50, GU75 et GU100) et cinq séries de L* (par exemple L*5, L*25, L*50, L*70 et L*90). Le premier ensemble de données D1 représente les mesures en mode SCI, l'autre (D2) les mesures avec le dispositif selon l'invention. On constate que les différences entre D1 et D2 augmentent pour les valeurs de faible réflectance et de brillance élevée. On calcule alors pour chaque valeur de brillance la corrélation entre la valeur de réflectance mesurée selon l'invention en mode 45/0 (appelée R45) et en mode SCI (appelée Rscl) de sorte que Rsc1= fc60(R45). Différentes méthodes mathématiques peuvent être utilisées dans ce but, par exemple une fonction polynomiale de degré 1 (i.e. y = ax + b). Ainsi, on obtient pour chaque valeur de brillance une valeur a et une valeur b. On détermine alors pour chaque valeur de brillance la corrélation des valeurs a et b, de sorte que a = fa(G60) et b = fb(G60). On peut utiliser des fonctions puissance (de type y = cxd) ou de type logarithmique (de type y = (g In(x))+h) et obtient un coefficient de corrélation appelé ici R2 qui exprime la qualité de l'ajustement des estimations de l'équation de régression, donc la qualité de l'ajustement du modèle. R2 s'interprète comme la part de la variance de la variable y expliquée par la régression ; il varie entre 0 et 1. En régression simple, un R2 proche de 1,00 exprime un bon ajustement. On peut également utiliser une régression multiple. On peut donc calculer la valeur de réflectance éstimée en mode SCI en fonction de la valeur de réflectance mesurée avec le dispositif selon l'invention en mode 45/0. Ces valeurs peuvent être transposées en données CIELab D50/2°. Ainsi, on peut calculer le paramètre AL* = L*ech L* réf . On trouve qu'avec la méthode selon l'invention, cette différence ne dépasse en moyenne pas 0,20. Elle est plus grande pour les échantillons sombres ayant une brillance importante. Cependant, la répétabilité acceptée par les industries graphiques d'une mesure par sphère d'intégration est de l'ordre de A EciE = 0,25. On constate donc que la méthode selon l'invention est tout à fait satisfaisante, compte tenu de son énorme simplicité côté méthode et côté dispositif. Pour illustrer la méthode selon l'invention, on a caractérisé deux mires type XRITE COLORCHECKER comportant 6 fois 4 carrés de couleurs unis différentes, chaque mire correspondant à une brillance différente (G60 = 100 et G60 = 5). On a modélisé les données SCI selon la méthode de l'invention à partir de mesures de réflectance réalisées en mode 45/0, et on les a comparées avec les données de mesure en mode SCI (moyenne de 10 mesures par carré). Les résultats sont résumés dans le tableau 1 : Tableau 1 G60 = 100 G60 = 5 Global Meilleur 90% Pire 10% Global Meilleur 90% Pire 10% A EciE moyen 0,18 0,16 0,35 0,21 0,20 0,42 Sur la base de deux brillances extrêmes, on obtient des résultats qui s'inscrivent dans la tolérance et répétabilité d'un appareil de mesure à sphère d'intégration. Le dispositif et la méthode selon l'invention permettent, avec un seul appareil et un seul cycle de mesure, d'obtenir trois données importantes et complémentaires sur la couleur et l'aspect de la surface d'essai 1 pour pouvoir comparer et valider deux échantillons : - la valeur colorimétrique en mode 45/0°, qui fait référence dans les industries graphiques ; - la valeur colorimétrique en mode 0/8° qui exprime l'incidence du brillant sur la perception de la couleur, et/ou de la différence colorimétrique entre ces deux modes (LE) ; - la valeur de brillance qui donne une échelle de matité - brillance. Le dispositif et la méthode selon l'invention peuvent être utilisés dans de nombreuses industries. En particulier, ils permettent la caractérisation de la couleur dans les industries graphiques et l'imprimerie, par exemple l'impression de matériaux d'emballages réalisée à plat (cartons, feuille polymère ou métallo-plastique souple) qui doit répondre à des cahiers de charge ou chartes graphiques très strictes. Ils peuvent aussi être utilisés pour caractériser toute surface peinte ou vernie, par exemple des tôles laquées pour automobiles ou autres applications, à condition que la surface à caractériser 1 soit conforme à la définition donnée ci-dessus. Un des avantages du dispositif selon l'invention par rapport aux dispositifs à sphère intégrante 40 est qu'il permet, grâce à sa géométrie, l'utilisation de filtres optiques, notamment de filtres de polarisation et de filtres anti-UV. Les filtres anti-UV bloquent la lumière dans une gamme spectrale comprise typiquement entre 300 et 400 nm, qui est susceptible exciter des agents azurants. Les agents azurants sont des molécules organiques synthétiques capables d'absorber de la lumière ultraviolette et de la réémettre par fluorescence dans le spectre visible, le plus souvent entre 400 et 500 nm. Ces agents se trouvent dans de nombreux types de papier, dans des textiles, plastiques ainsi que dans des colorants et certains pigments. A titre d'exemple, dans le dispositif selon l'invention, un filtre anti-UV peut être disposé dans le faisceau incident 6, devant ou après le dispositif de focalisation 5, afin de bloquer le rayonnement UV éventuellement contenu dans ledit faisceau incident 6 et qui serait susceptible d'exciter une émission dans le visible qui pourrait fausser la caractérisation de la couleur et/ou de la brillance de la surface d'essai 1. La présence d'un tel filtre anti-UV est par ailleurs très avantageux si la source de lumière 2 pour la mesure de la couleur est une lampe à décharge. REVENDICATIONS1. Méthode pour caractériser la couleur et la brillance d'une zone plane sélectionnée sur une surface (1), dans laquelle (a) on mesure (22) la réflectance spectrale de ladite zone de ladite surface (1) à un angle de sortie (mesure dite « à 0° ») compris entre +5° et -5° (et de préférence 0°) à l'aide d'un capteur spectral (4), (b) on mesure (23) la lumière réfléchie sur ladite zone de ladite surface (1) à un angle (mesure dite « à 45° ») compris entre 40° et 50° (et de préférence 45°) à l'aide d'un dispositif de détection de l'énergie spéculaire (3), ces deux mesures (a) et (b) pouvant être faites simultanément ou l'une après l'autre, et au moins la mesure (a) utilisant une lumière incidente polychromatique, (c) on calcule (26) les valeurs colorimétriques pour une mesure de type 45/0° à partir des résultats de la mesure (22) de la réflectance spectrale à 0° issus du capteur spectral (4), (d) on calcule (27) la valeur de brillance à 45° (appelée « GU 45° ») à partir des résultats de la mesure (23) de la lumière diffusée à 45° issus du dispositif de détection (3), (e) on détermine (24) par interpolation la réponse spectrale en fonction de l'intensité spéculaire, (f) on utilise (25) ces valeurs pour calculer les valeurs colorimétriques que l'on aurait obtenu à l'aide d'une mesure avec une sphère intégrante. 2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle à l'étape (e) on utilise une méthode d'interpolation basée sur deux ensembles de données D1=f(GU,L*) et D2=f(GU,L*), chaque ensemble D1 et D2 comprenant les données une pluralité de couples de données (GU,L*) obtenues pour D1 en mode SCI et pour D2 avec le dispositif selon l'invention, ladite méthode d'interpolation étant basée sur une corrélation Rss1= fcu(R45) établie de la manière suivante : (1) On approvisionne une série d'échantillons étalon E, de C couleurs différentes (échantillons El, E2, ..., Es), ladite série étant composé, pour chacune de ces C couleurs X, d'une pluralité Y d'échantillons étalon (échantillons Ex,1, Ex2, ..., Exy) présentant une brillance B différente, cette brillance B étant caractérisée par la clarté L* dans une représentation L*a*b* ; (2) Pour chaque couleur X, on mesure la réflectance de chaque échantillon avec un spectrocolorimètre en mode SCI, de préférence dans la géométrie8/0° (valeur obtenue : Rsc1), et avec le dispositif selon l'invention en mode 45/0 (valeur obtenue : R45), et on mesure la valeur de la brillance spéculaire avec le dispositif selon l'invention (valeur obtenue : GU) ; (3) On obtient ainsi deux ensembles D1,D2 de données D1=f(GU,L*) et D2=f(GU,L*), la première représentant les mesures en mode SCI, la seconde les mesures avec le dispositif selon l'invention ; (4) On établit pour chaque valeur de brillance la corrélation entre la valeur R45 et la valeur Rsc, pour obtenir une courbe Rsc, = fGu(R45), de préférence sous la forme d'un rapport RR=Rsci/R45, permettant de calculer par interpolation pour chaque valeur mesurée de R45 et GU la valeur de Rsci. 3. Méthode selon les revendications 1 ou 2, dans laquelle on effectue, à la place ou en plus de la mesure de la lumière réfléchie à 45°, une mesure de la lumière réfléchie à un angle de sortie (mesure dite « à 60°) » compris entre 55° et 65°. 15 4. Dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour caractériser la couleur d'une zone plane sélectionnée sur une surface (1), comportant : - une source de lumière (2), émettant un faisceau de lumière polychromatique 20 (« faisceau incident » ou « lumière incidente ») (6) qui est focalisée sur une zone plane de ladite surface, avec son détecteur d'énergie pour mesurer la réflexion spéculaire (7) sur ladite zone plane de ladite surface, de préférence avec un angle d'incidence de 45° (+/- 5°) ; - éventuellement une seconde source de lumière (32), émettant un faisceau de 25 lumière (« faisceau incident » ou « lumière incidente ») qui est focalisée sur la même zone plane de ladite surface, ladite lumière pouvant être monochromatique, avec son détecteur d'énergie (30) pour mesurer la brillance de ladite surface place, de préférence avec un angle d'incidence de 60° (+/- 5°) ; - un détecteur spectral (4) pour mesurer la lumière diffusée (8) par ladite zone 30 plane de ladite surface à un angle d'incidence de 0° (+/- 5°) ; - éventuellement une ou plusieurs lentilles pour focaliser la lumière incidente et/ou réfléchie et/ou diffusée ; - éventuellement un ou plusieurs filtres pour sélectionner une bande spectrale et/ou atténuer l'intensité d'un faisceau de lumière incident, réfléchi ou diffusé. 35 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un microprocesseur programmé pour mettre en oeuvre la méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un dispositif portable à la main, de préférence autonome. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en plus au moins un filtre anti-UV dans le faisceau incident (6). 8. Programme informatique pour mettre en oeuvre la méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 9. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 ou de la méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour caractériser la couleur de la zone plane d'une surface, ladite zone ayant de préférence un diamètre inférieur à 6 mm et de préférence inférieur à 4 mm. 10. Utilisation selon la revendication 9 pour la caractérisation d'articles imprimés.20