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Plan. Plusieurs définitions (dont celle de la luminance) Technologie de la couleur Gamma (écran + autres fonctions “power”) Calibration Quoi? Pourquoi? Comment?. sens CIÉ. Abrégé de physique des écrans d’ordinateurs.

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Presentation Transcript

  1. Plan • Plusieurs définitions (dont celle de la luminance) • Technologie de la couleur • Gamma (écran + autres fonctions “power”) • Calibration • Quoi? • Pourquoi? • Comment?

  2. sensCIÉ Abrégé de physique des écrans d’ordinateurs • Intensité radiante : quantité d’énergie radiante transferée par unité solide d’angle (W sr-1 – sr = steradian) • Intensité lumineuse : intensité radiante pondérée par la sensibilité spectrale de l’observateur standard de la CIÉ (1 cd = 1/683 W sr-1 pour une radiation monochromatique de 540012 Hz – ou 5400-12 [Hz-1] * 299 792 458 [c en m s-1] * 0.000000001 [transforme de m en nm] = 555.17 nm) • sensCIÉse simplifie grandement pour les écrans d’ordinateurs : • .2126 * steradians du rouge + .7152 * steradians du vert + .0722 * steradians du bleu

  3. Abrégé de physique des écrans d’ordinateurs • Luminance (Y) : intensité lumineuse par unité de surface projetée (cd m-2) • Un bon écran possède une luminance maximale de ~400 cd m-2 • À distinguer de la brillance (brightness) qui est la réponse perceptuelle à la luminance

  4. Un écran CRT Un bon écran à un taux de rafraichissiment de 100 Hz.

  5. Trois tubes cathodiques Phosphores: rouge = europium ytrium vanadate vert = zinc cadmium sulphide bleu = zinc sulphide

  6. Luminance en fonction du voltage et autres choses • Les phosphores répondent non-linéairement (mais tous de la même manière) à une hausse de voltage : • Yvert = kVvertg, l’exposant est le fameux paramêtre “gamma” (≈ 2.5) • S’ajoute à celà : • La fonction de transfert “power” de la carte vidéo • La fonction de transfert “power” de QuickDraw (pour les Macs) • La fonction de transfert “power” du système d’exploitation • La fonction de transfert “power” des logiciels • Etc...

  7. y = kxg g = 2.5 g = 1/2.5 = .4 Combinaison de fonctions “power” y = ...(k3(k2(k1xg1)g2)g3)... =kxg avec g = g1g2g3... E.g., avec g1 = 2.5 et g2 = .4, on a g1g2 = 1 g = 1

  8. Quel est le but d’une calibration? • Rendre la luminance (Y) proportionnelle aux valeurs R’, G’ et B’ (posons v’ = R’= G’ = B’) dans le fichier de l’image • À l’issue de la calibration, nous aurons donc une fonction du type Y = bv’ + a

  9. Après (g = 1) Pourquoi calibrer un écran? • Pour contrôler précisément la luminance des stimuli présentés aux participants • Pour que la luminance d’une scène présentée à l’écran soit proportionnelle à celle de la scène naturelle correspondante • En supposant que la caméra possède une fonction de transfert linéaire Avant (g = 2.5)

  10. Pentes Surestime les grands v’s L Calibré Sous-estime les petits v’s Pas calibré v’ (pente - pente)2 L v’ Pourquoi calibrer un écran? Calibré L Pas calibré (g = 2.5) v’

  11. Pourquoi calibrer un écran? • Pour que la luminance d’une stimulus artificiel soit proportionnelle aux v’s manipulées via, e.g., filtrage fréquentiel

  12. Comment calibrer un écran? LOOKUP TABLE ? Fichier graphique Carte vidéo SE Logiciels Écran

  13. Comment calibrer un écran? • Mettre le paramêtre “gamma” du SE à 1 (pas nécessaire mais permet le maximum de bits par pixel) • Mesurer les luminances correspondant à 9 v’s au moyen d’un photomêtre • Faire une régression (Y = k v’ g + c) pour inférer tous les Ys possibles • Avec la fonction inverse v’ = ((Y - c) / k)1/g on peut trouver le v’s les plus proches de la luminance souhaitée • Alternative : • Choisir des Y possibles équidistants en partant de l’extrémité où la pente est maximale • En tirer une tableCorrigée

  14. Dithering • Une conséquence de la création d’une tableCorrigée est la diminution du nombre de niveaux de gris (typiquement on passe de 8 à ~6.9 bits, soit de 256 à ~119) • Particulièrement problématique quand on diminue le contraste des stimuli (ce qui réduit aussi le nombre de niveaux de gris disponibles) • Une solution : le “dithering” • aléatoire: e.g., Allard-Faubert • par diffusion d’erreur: e.g., Floyd-Steinberg (mieux pour très peu de niveaux de gris—e.g., 2)

  15. Calibrer un écran LCD • Pour linéariser sur OS X : System Preferences / Displays / Color/ Calibrate / Expert Mode / Linear Gamma • Lmax et Lmin suffisent pour tout connaître : • Y = (Lmax - Lmin) / 255 * v’ + Lmin

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