Pourquoi n'y a-t-il pas de jaunes foncés ou de violettes lumineuses?

Michael Freeman, photographe et auteur, écrit dans son livre The Photographer's Eye :

Une autre considération est la luminosité relative. Différentes teintes sont perçues comme ayant différentes valeurs de lumière, avec le jaune le plus brillant et le violet le plus sombre. En d’autres termes, il n’existe pas de jaune foncé ni de violet clair; au lieu de cela, ces couleurs deviennent d'autres - ocre, par exemple, ou mauve.

Freeman parle clairement de quelque chose de plus sérieux que l’ étiquetage des couleurs. Dans The Photographer's Eye , la citation ci-dessus fait partie d'une section relativement petite, mais le même concept est utilisé dans son livre précédent, Mastering Color Digital Digital Photography . L'idée semble être que, une fois assombri, le jaune perd les qualités essentielles qui le font jaunir , et lorsqu'il devient violet brillant, il perd les qualités essentielles qui le rendent violet , ce qui n'est pas le cas du rouge ou du bleu. Ces qualités sont clairement plus que leur position dans un espace de couleur, et elles sont aussi clairement plus que le nom qui s’applique.

Une partie de la réponse peut être culturelle, mais si elle était totalement arbitraire, il semblerait étrange que ces effets particuliers soient revendiqués à l’inverse pour les couleurs qui sont des couleurs à contraste direct sur la roue chromatique. Cela semble impliquer une raison technique au-delà de toute autre chose comme "le pourpre est royal en raison de la rareté des colorants dans les temps anciens".

Alors, quelle est la science derrière cela?

Je vais donner deux réponses qui semblent être en conflit mais qui ne le sont pas réellement:

• Il y a des jaunes foncés et des violettes lumineuses - nous ne sommes tout simplement pas habitués à les voir.
• Il n'y a pas et ne peut pas être jaunes foncés ou violettes lumineuses - et voici pourquoi.

D'ACCORD...

1. Il y a des jaunes foncés et des violettes lumineuses

La perception des couleurs est relative. Voici une démonstration. Si vous prenez une roue de couleur typique:

Et vous assombrissez l'image à la moitié de sa luminosité d'origine, puis vous assombrissez toutes les couleurs, y compris le jaune. Cela produit un jaune foncé qui a l'air boueux:

Si vous l'assombrissez à nouveau, maintenant au quart de sa luminosité d'origine, le jaune assombri commence à ne plus ressembler beaucoup à «jaune», car il a perdu l'essentiel de son «jaunissement».

Toutefois, si vous rendez l'image en plein écran et que vous éteignez toutes les lumières de la pièce, celle-ci réapparaîtra normalement. Ce jaune assombri aura l'air "jaune" à nouveau.

Désormais, si l'image est assombrie au huitième de sa luminosité d'origine, les couleurs sont si sombres que vous pouvez à peine les voir:

Mais si vous réduisez la lumière ambiante dans la pièce, le jaune super foncé ici vous ressemblera à nouveau comme "jaune". Tout ce qui concerne nos perceptions de couleurs est relatif.

Inversement, si vous revenez à la première image et que vous augmentez la luminosité de votre moniteur de manière à ce que le violet ne soit plus foncé, mais vraiment brillant, vous avez créé un violet brillant. Cependant, au cours du processus, vous avez également éclairci toutes les autres couleurs, de sorte que le violet plus brillant que vous venez de créer reste toujours sombre par rapport à toutes les autres couleurs.

2. Il n'y a pas et ne peut pas être jaunes foncés ou violettes vives - et voici pourquoi

OK, passons maintenant au revers de l'argument. Pourquoi le jaune est-il si brillant et le violet si sombre?

La réponse est liée à la façon dont nos yeux perçoivent la luminosité. Chacun des récepteurs de couleur dans nos yeux - rouge, vert et bleu - perçoit ces couleurs à différentes luminosités. En fait, le vert est perçu comme étant environ deux fois plus brillant que le rouge et environ six fois plus brillant que le bleu. Une méthode standard de calcul de la luminosité à partir des composantes de couleur rouge, vert et bleu consiste à additionner 30% de la valeur du rouge, plus 59% de la valeur du vert et 11% de la valeur du bleu. En d'autres termes:

L = (0.30 * R) + (0.59 * G) + (0.11 * B)

Le jaune étant reconnu par nos yeux comme activant les cônes rouge et vert de la rétine, sa valeur de luminosité peut être calculée comme suit:

L[Y] = (0.30 * 1) + (0.59 * 1) + (0.11 * 0)
     = 0.89

C'est assez brillant - seul le blanc pur peut atteindre 1,0 en utilisant cette formule.

De l'autre côté (l'extrémité sombre), nous pouvons voir que la couleur la plus sombre est un bleu pur:

L[B] = (0.30 * 0) + (0.59 * 0) + (0.11 * 1)
     = 0.11

Alors qu'en est-il de la violette? Puisque le violet contient du rouge et du bleu, il est en fait légèrement plus brillant (plus lumineux) que le bleu, si nous limitons R, V et B à la plage [0,1]. Mais ce que nous appelons "violet" correspond généralement à des quantités de R et B légèrement plus sombres que celles de rouge pur plus bleu. Une façon d'écrire le violet peut être R = 0,5, G = 0,0, B = 0,8. C'est juste une façon d'attribuer les nombres; tout le monde a une perception légèrement différente de ce qu'est la "violette". L'utilisation de la formule de luminosité ci-dessus pour ces valeurs RVB donne:

L[V] = (0.30 * .5) + (0.59 * 0) + (0.11 * 0.8)
     = 0.238

Dans tous les cas, le violet est sombre par nature, car il est plus proche du bleu (le plus sombre des couleurs RVB) que du rouge. Et le jaune est clair par nature, car il combine le vert (le plus brillant des RVB) au rouge (le deuxième le plus brillant).

Le cyan pur (vert plus bleu) est également très brillant, mais moins que le jaune.

Voici la roue des couleurs ci-dessus représentée par un tableau teinte / luminosité. Comme vous pouvez le constater, le jaune a la luminosité la plus élevée et le bleu la plus basse, le violet étant très proche du bleu.

3. En résumé

Tout ce qui précède suppose un modèle de couleur RVB. Bien que nos yeux soient câblés pour des récepteurs RGB, ils ne limitent certainement pas les valeurs à de belles plages telles que [0,1]. En réalité, nos yeux mesurent la luminosité de manière logarithmique. Néanmoins, les modèles de couleur tels que RVB nous permettent de représenter et de recréer une bonne partie des couleurs visibles sur nos écrans d’ordinateur. Bien que d’autres modèles prennent en compte les subtilités perceptuelles avec plus de précision que le RVB, il est toujours vrai que nos yeux perçoivent bleu pour être moins brillant que le rouge ou le vert, et c’est pourquoi le violet et le bleu sont toujours plus foncés que le jaune et l’orange - en particulier le bleu pur (parfois appelé bleu outremer). En pratique, la plupart des couleurs que nous considérons comme "bleues" dans la vie ont en fait un peu de vert mélangé. De même, la plupart des couleurs que nous considérons comme "jaunes"

Enfin, techniquement, rien dans la lumière de la vie réelle n'empêche qu'il y ait une énorme quantité de lumière bleue qui se reflète sur un objet - mais cela ne se produit pas dans la pratique, car la lumière blanche est dégradée, absorbée et réfléchie. .

Les couleurs fluorescentes constituent une exception . Avec les couleurs fluorescentes, vous pouvez obtenir des pointes lumineuses de couleurs plus pures car les énergies des longueurs d'onde proches sont rassemblées et réémises sur une longueur d'onde plus pure. Si vous avez même vu une affiche Blacklight éclairée par une ampoule fluorescente, vous verrez des bleus et des violettes très brillants. Ce qui est intéressant, c’est qu’ils ne sont pas vraiment plus sombres que les oranges, les jaunes et les verts. (Toutes les règles normales sont en dehors de la porte quand il s'agit de blacklights. :)

Je pense que c'est un peu plus que simplement dire "nous avons d'autres noms pour ces couleurs". Oui, il y a une composante culturelle. Si l'anglais n'avait pas le mot "rose", nous pourrions très bien nous référer à une couleur "violet clair". Certaines langues ne font même pas la distinction entre le bleu et le vert . Mais je crois que dans le cas de Jaune, la façon dont notre cerveau interprète les couleurs signifie que tout ce que nous pouvons faire de mieux avec le "jaune foncé" est de l'appeler "l'or".

Pensez à décrire la couleur avec "-ish" par exemple. Nous pouvons avoir un vert bleuâtre ou un jaune orangé, mais imaginons la couleur bleu jaunâtre. Ça n'existe pas. La même chose avec le rouge verdâtre. (Nonobstant les tissus scintillants qui changent de couleur.)

Les couleurs «pures» que nos yeux perçoivent et que notre cerveau interprète sont le jaune, le bleu, le vert, le rouge et éventuellement le marron. (Voir la théorie du processus de l'adversaire .) Les autres noms de couleurs sont culturels et comportent des variations. Par exemple, l'orange est un jaune rougeâtre ou rouge jaunâtre, le rose un rouge bleuâtre pâle, le violet un bleu rougeâtre. Nous avons donc du mal à imaginer un "jaune foncé" car nos yeux et notre cerveau sont plus susceptibles de l'interpréter comme un "vert sombre désaturé" ou éventuellement un "brun verdâtre".

Je pense que cela est lié aux gammes de couleurs normales que l’œil humain peut percevoir.

Le graphique CIE montre la gamme de couleurs perceptibles par l'homme sur un tableau xy:

Les nombres en bleu sur les bords extérieurs (saturation totale) représentent la longueur d'onde de la lumière à cet endroit. Au centre (environ 0,35x 0,35y) se trouve une lumière blanche.

Notez que certaines longueurs d’onde, par exemple (520 mm), sont plus éloignées du point central que d’autres (580 mm). Cela signifie que certaines couleurs, comme le vert, ont simplement une plage de saturation plus étendue que d'autres, comme le jaune.

Cela signifie que le vert peut être distingué en tant que tel à une saturation beaucoup plus faible que le jaune.

Impact sur la photographie

Certaines couleurs, le jaune par exemple, ne résistent pas aussi bien à une saturation plus faible, mais certaines se distinguent facilement, même lorsque vous approchez de niveaux de désaturation monochromes.

Le brun n'est pas plus jaune foncé que le bleu foncé, le vert ou toute autre couleur!

Le marron est une couleur formée par l'inclusion incrémentielle du complément de cette couleur. Par exemple: bleu avec un peu d'orange mélangé pour produire un type de brun, ou jaune avec un peu de violet pour produire une autre nuance de brun.

Ceci utilise des méthodes de couleurs soustractives ... donc, un peu de théorie des couleurs pour ceux qui ne le savent pas. Il existe des couleurs primaires: jaune, bleu, rouge; couleurs secondaires: violet, orange, vert; et certaines couleurs tertiaires sont reconnues dans la théorie des couleurs, mais à ce stade, ses niveaux de graduation ne sont que justes entre ces "couleurs pures" sur le spectre de couleurs. Pourquoi appelons-nous ces couleurs "pures"? Parce qu'ils sont sur la partie visible du spectre électromagnétique. Si vous ne savez pas ce que c'est, recherchez-le sur Google, car le reste de ce que je vais dire n'aura aucun sens.

Ainsi, le marron est ce qui se passe lorsque l’œil voit une combinaison de longueurs d’ondes tombant n’importe où sur le spectre avec une différence de longueur d’environ 100 nm (nanomètres).

Appelez ça comme vous voulez, mais le marron n’est pas jaune foncé .

J'ai étudié la biologie en mettant l'accent sur les sciences de la perception et de la vision en tant qu'étudiant de premier cycle et, étant donné ma meilleure idée de la raison pour laquelle il n'y a pas de "jaune foncé", je dirais que cela a probablement à voir avec la fréquence à laquelle les cônes dans l'œil humain répondre aux longueurs d'onde 'couleur'. L'œil humain normal possède trois types de nerfs sensibles à la lumière en forme de cône. (La plupart des gens en ont entendu parler.) S'il vous manque un ou plusieurs de ces types, vous êtes considéré comme daltonien. Ce qui est intéressant à propos de la sensibilité de ces cônes, c’est qu’ils ne sont pas répartis de manière uniforme sur la portion de la lumière visible du spectre électromagnétique, et qu’ils ne sont pas également sensibles à leur longueur d’onde particulière, etil n'y a pas de cône qui répond à l'activité dans la partie jaune du spectre de longueur d'onde. Il y a un cône qui répond au bleu (400 nanomètres de long) et au rouge et au vert (600-700nm) Alors l'œil est toujours en train de deviner ce qui est jaune. Si vous souhaitez plus d’informations sur ce type de "devinette perceptuelle", Google "courbe de sensibilité du cône". C'est fascinant.

J'espère que ça aide.

Je pense que c'est un problème de culture / développement / langage plutôt que tout ce qui a trait à l'espace colorimétrique RVB ou à la perception humaine.

Les mots pour les couleurs sont étroitement liés aux choses, l'exemple le plus évident est "orange". Je pense que vous pouvez avoir un jaune foncé, c'est juste que nous l'appelons quelque chose de différent. Pourquoi? Peut-être parce qu'il y a des objets qui sont naturellement jaune foncé - les olives! Il peut y avoir moins de raisons de distinguer le rouge foncé du rouge clair, c'est pourquoi le même mot est utilisé. Toutefois, si, pour des raisons de survie, vous devez savoir choisir le fruit jaune mais pas le fruit de couleur olive, il est utile de choisir des mots différents pour ces couleurs afin d'éviter toute confusion.

En bref, je pense que nous en sommes venus à nommer les couleurs en fonction de leur commodité et non en tant que partition ordonnée de l’espace colorimétrique perceptible.

Remarquez que je ne suis ni anthropologue ni étymologue, cette hypothèse est donc pure conjecture de ma part!

Il y a presque certainement aussi un élément de perception, les couleurs que nous pouvons distinguer plus facilement méritent des noms uniques, alors qu'il est inutile de nommer des couleurs que nous ne voyons pas très bien ...

Je suppose que je considérerais que "Brown" est "Jaune Foncé". Du point de vue de la théorie des couleurs moderne, qui est un modèle tridimensionnel de teinte, saturation et luminosité, vous obtenez des couleurs brunâtres ou vert-brunâtre (vert olive) le long de l’axe de chromaticité «jaune» lorsque la luminosité chute à 50% ou moins. .

Je n'ai jamais entendu parler du brun en tant que couleur secondaire , à part peut-être certains livres et magazines de décoration d'intérieur. Habituellement, les couleurs primaires sont rouge / vert / bleu ou rouge / bleu / jaune ou la combinaison des deux et les couleurs secondaires violettes / oranges / cyan / magenta.

Une façon de mieux comprendre la question de la "couleur" serait de modéliser la couleur en trois dimensions et d'examiner l'axe radial de toute couleur primaire ou secondaire (rayonnant de l'axe Z du point blanc / noir vers l'extérieur jusqu'à la saturation totale de la teinte dans le plan X / Y). En trois dimensions, à luminosité maximale, vous avez des couleurs allant de 0% à 100% de saturation, rayonnant dans un cercle de teinte de 360 ​​°. Mais ce n'est qu'à la luminosité maximale. Vous pouvez diviser la luminosité en 5 niveaux (pour que tout reste simple), à ​​100%, 75%, 50%, 25%, 0% et pour chaque axe de couleur radial (comme le jaune), vous verriez les couleurs qui tombent sous cette teinte spécifique. Les couleurs Brownet les Olivedeux tombent près de "l'axe de teinte jaune".

Je pense effectivement qu’il existe un «jaune foncé», autant que je pense à un «violet clair». Je pense qu'il est en effet très culturel ou que la langue sépare Jaune de Brown. Brown est juste un mot que nous utilisons pour décrire le "jaune foncé", tout comme "rose" est un mot utilisé pour décrire le "violet clair".

Parce qu'ils ont leurs propres noms. Voilà pourquoi. Ce sont mes interprétations de ces variantes:

Le jaune foncé est simplement connu en brun .
Le violet clair est simplement connu par le rose .

Selon Steven L. Buck, Ph.D., professeur de psychologie et professeur auxiliaire de radiologie , qui publie des articles sur la perception visuelle au moins depuis 1979 , "le jaune et le marron sont des teintes unidirectionnelles qui dépendent du contexte de luminosité dans lequel elles se trouvent." sont vus ", tel que publié dans l'article " Brown " , dans la revue Cell (VOLUME 25, NUMÉRO 13, PR536-R537, 29 JUIN 2015)

Qu'est-ce qui rend le brun (et le jaune) si particulier? Il y a quatre teintes perceptuelles primaires vives: le rouge, le vert, le bleu et le jaune. Lorsque le rouge, le vert ou le bleu sont atténués, les teintes sombres résultantes conservent toujours des éléments perceptuels de rouge, de vert ou de bleu ( Figure 1 en haut); seulement le jaune change catégoriquement, en brun. Ainsi, contrairement à toutes les autres teintes de base, le jaune et le marron sont des teintes unidirectionnelles qui dépendent du contexte de luminosité dans lequel elles sont visualisées. Les teintes primaires vives sont le jaune, le rouge, le vert et le bleu - mais les teintes primaires sombres sont le marron, le rouge, le vert et le bleu.

Quand voyons-nous le brun? Toute surface qui semble jaune quand elle est plus claire que son environnement paraîtra brune quand elle sera suffisamment sombre. Ceci peut être accompli en rendant les environnements plus lumineux ou les surfaces plus sombres. Ainsi, à mesure que la lumière jaune pure s’estompe, elle commence à prendre une quantité croissante de brun sur la plage du «caramel au beurre» jusqu’à ce qu’elle devienne finalement brun, sans trace de jaune ( figure 1 du milieu). Cela explique pourquoi nous ne rencontrons jamais de feux de signalisation bruns: les feux plus brillants que leur environnement peuvent être jaune, rouge, vert ou bleu, mais jamais brun, car le brun n’est qu’une couleur sombre.

En quoi le brun ressemble-t-il au jaune? Le jaune et le brun peuvent être vus isolément, sans aucune trace de teinte. Les deux peuvent se mélanger de manière perceptuelle au vert ou au rouge: par exemple, l’orange est un jaune rougeâtre, l’olive est d’un brun verdâtre. En outre, ni le jaune ni le brun ne peuvent se mélanger de façon perceptuelle au bleu: le bleu est perceptuellement opposé au jaune et au marron et peut annuler l'une ou l'autre teinte lorsqu'il est mélangé avec eux. Il est reconnu depuis longtemps que nous ne voyons pas de teintes comportant des composantes perceptuelles de jaune et de bleu, mais il en va de même pour le brun et le bleu.

En quoi le brun est-il différent du jaune?Bien que le jaune et le brun puissent se mélanger en différentes proportions sur la gamme de nuances de caramel au beurre, on peut les observer l'un l'autre en l'absence de l'autre. Différentes proportions de lumières rouges et vertes sont nécessaires pour produire un jaune équilibré rouge – vert par rapport à un marron équilibré rouge – vert. Ainsi, une surface qui ressemble à un jaune équilibré rouge – vert entourée de noir donnera une apparence de brun verdâtre à blanc brillant. De la même manière, un marron équilibré rouge-vert aura une apparence jaune rougeâtre (orange) contre un contour foncé. Ce changement de balance rouge-vert a donné lieu à la notion de longue date que la contrepartie brillante du brun est l’orange. En fait, toute teinte ayant une composante jaune lorsqu'elle est brillante aura une composante brune quand elle sera sombre. Ainsi, la contrepartie brillante du brun est le jaune, pas seulement l’orange.