Métrologie optique
DOSSIER
MÉTROLOGIE DE L’ APPARENCE: MESURER CE QUE L’ ON VOIT
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Gaël OBEIN *
LNE-Cnam( EA 2367), La Plaine St Denis, France * gael. obein @ lecnam. net
Dans la continuité de la colorimétrie initiée au xix e siècle, la métrologie optique s’ applique aujourd’ hui à développer des grandeurs, des techniques de mesures et des étalons pour caractériser les effets visuels contemporains que sont l’ iridescence, le scintillant, le mat, le brillant ou la translucidité, en accord avec la sensation visuelle qu’ ils génèrent. On appelle cette branche de la spectrophotométrie, la métrologie de l’ apparence. https:// doi. org / 10.1051 / photon / 202613629
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apparence visuelle des objets manufacturés occupe aujourd’ hui une place centrale dans l’ industrie et la société. Dans un contexte où la fonctionnalité des produits a atteint un haut niveau de maturité, l’ apparence est devenue un facteur déterminant de différenciation, de valeur perçue et de choix pour l’ utilisateur. Couleur, brillant, texture, translucidité, scintillement ou iridescence sont des attributs visuels qui permettent à un observateur d’ identifier un matériau, d’ inférer sa qualité, son mode de fabrication, voire son histoire( fig1).
Pour le métrologue, la difficulté majeure réside dans le fait que l’ apparence n’ est pas une grandeur physique directement accessible. Elle est une sensation construite par le système visuel à partir du signal optique issu de l’ interaction entre la lumière, l’ objet et l’ environnement. La métrologie de l’ apparence se situe précisément à cette interface entre optique, vision et perception: elle vise à développer des grandeurs, des méthodes et des étalons permettant de mesurer des indicateurs pertinents, en cohérence avec ce qui est effectivement perçu par un observateur humain. Cet article propose une introduction à la métrologie de l’ apparence qui est une branche de la spectrophotométrie.
APPARENCE ET MÉTROLOGIE L’ apparence d’ un objet est définie par la CIE comme « l’ aspect de l’ expérience visuelle par laquelle les choses sont reconnues » [ 1 ]. Lorsqu’ un observateur regarde une scène, les photons issus des sources lumineuses sont réfléchis, transmis ou diffusés par les objets, puis captés par la rétine. Le système visuel traite ensuite ces signaux pour construire une représentation cohérente de cette scène. La scène vient d’ apparaître. Ainsi, l’ apparence n’ est pas localisée dans l’ objet, mais dans l’ observateur.
Cette caractéristique pose un défi au métrologue: le mesurande n’ est ni directement accessible, ni aisément définissable. La stratégie adoptée en métrologie de l’ apparence consiste à travailler sur le stimulus physique, c’ est-à-dire le flux radiométrique émis par l’ objet dans des conditions données – et à établir des liens entre ce stimulus et la sensation visuelle, par le biais d’ études psychophysiques.
En effet, l’ expérience montre que, bien que complexe, l’ apparence est quantifiable. Lorsqu’ on demande à des observateurs de classer des échantillons selon leur couleur, leur niveau de brillant ou leur translucidité, les classements obtenus sont remarquablement
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