7 - La vision de Schrödinger

Quelques années avant que commence la construction du modèle CIE 1931, Erwin Schrödinger dans une publication de 1920, dévoile une intuition remarquable et étonnante sur sa vision d'un système colorimétrique idéal.



Fig 。1. Les ondes électromagnétiques  entrent en visibilité et en sortent de façon très progressive
selon une courbe de Gauss.


Erwin Schrödinger propose que la courbe de visibilité développée par les scientifiques du secteur de la photométrie et la luminosité telle qu’elle est conçue par les scientifiques de la colorimétrie doivent être rassemblées dans un concept unique.

Fig. 2.  Une autre manière de définir la luminance.
Le plan de luminance nulle correspond aux ondes électromagnétiques non visibles. 


1 - L'invisible en photométrie n'est rien d'autre que le noir de la colorimétrie


L’idée centrale que Schrödinger développe dans son billet "Les fondamentaux de la théorie de la colorimétrie en lumière du jour" [1] est que les résultats des travaux colorimétriques ne doivent pas être interprétés sur leur aspect comptable, mais plutôt traduit comme des sensations visuelles vécues. Il veut nous faire comprendre que la vision humaine ne peut pas être segmentée en plusieurs éléments indépendants, mais doit être abordée dans son ensemble.

La publication d’Erwin Schrödinger a vraiment impressionné l’ensemble de la classe scientifique de l’époque. il reçut le prestigieux Haitinger Prize of the Vienna Academy of Sciences pour cette contribution scientifique majeure concernant la colorimétrie. Dans cette publication, Schrödinger explique en détail que la zone des ondes électromagnétiques de la photométrie correspond en colorimétrie à une zone de luminance nulle.

Fig. 3. En haut, le dessin original de Schrödinger, et en dessous sa représentation décryptée.
La courbe du spectrum locus se déploie comme une courbe de visibilité.

Après avoir parcouru les explications de Schrödinger, l'axiome peut paraître évident, mais à l’époque (et aujourd’hui encore), ce qui correspond au noir dans un espace colorimétrique est plutôt perçu comme un point unique. Schrödinger va bouleverser cette notion du point noir en définissant l’emplacement de la luminance nulle sur un plan sans limites se développant dans l’espace colorimétrique. Il n’est donc plus question de point noir, mais d’un plan de luminance nulle. Ce plan sans luminance qu'il appelle Alychne (du grec, sans lumière) se projette sur le diagramme de chromaticité comme une simple ligne droite.

Dans cette théorie, il devient évident que cette correspondance doit s’appliquer à l’ensemble des longueurs d’onde visibles ou invisibles. Dans cette thèse, la fonction de visibilité appliquée aux ondes électromagnétiques correspond à la fonction de luminosité dans un espace couleur.

3 - Rapprocher visibilité et luminance


Cette conception visionnaire de Schödinger considérée comme une vue de l’esprit uniquement théorique sera intégralement reprise plus tard par l'équipe de la CIE et notamment Deane Judd pour l'intégrer dans la construction du nouveau système CIE.

Concrètement cela revient à abandonner l'axe de luminosité classique et naturel du RGB et choisir comme axe de luminance, celui de la fonction de visibilité, c'est-à-dire que la luminance se développe perpendiculairement au plan de luminance nulle pour avoir finalement Luminance = fonction de visibilité.

Fig. 4. Pour obtenir une luminosité portée par l'axe des Y, il faut sue le modèle XYZ soit placé dans une position bien précise par rapport au plan V(λ) = 0

Schrödinger ne se contente pas de développer une théorie audacieuse, il donne les solutions pour y parvenir. Nous verrons dans l'article suivant que Schrödinger propose une correspondance entre luminance et efficacité lumineuse relative quelle que soit la valeur spectrale :

V(λ) = L(λ) 

Pour valider cette équation, il s'appuie sur un postulat très audacieux qui est la clé de voute du modèle CIE-1931 :
Cette formule qui s'appuie sur ce qu'on appelle les coefficients de luminance notés LR, LG et LB va permette d'obtenir la position précise du plan de luminance nulle dans l'espace colorimétrique RGB



[1] Grundlinien einer Theorie der Farbenmetrik im Tagessehen

2 commentaires :

  1. Orthographe: pour l'intégrer et non pour l'intégrée

    3 - Rapprocher visibilité et luminance

    Cette conception visionnaire de Schödinger considérée comme une vue de l’esprit uniquement théorique sera intégralement reprise plus tard par l'équipe de la CIE et notamment Deane Judd pour l'intégrée dans la construction du nouveau système

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  2. Orthographe: quelle que soit et non quelque soit

    correspondance entre luminance et efficacité lumineuse relative quelque soit la valeur

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