Colorimétrie-Calculs sur TABLEUR de xyY CIE1931-2°-partant de rgV1924
Cette matrice est pour CIE1931
Soit Mt la matrice transposée de M
Sellig Zed page 4.
L'ajustement aux moindres carrés d'une combinaison de rbar,gbar,bbar (donc de r,g,b qui seuls sont connus et tirés des tests des 10+7 expérimentateurs de WRIGHT et GUILD ) proportionnelle à l'efficacité lumineuse V (connue) et prenant en compte cette condition d'égalité des intégrales (sommations) de rbar,gbar,bbar a permis à la CIE de montrer que, avec une précision satisfaisante :
kV=0.17697rbar+0.8124gbar+0.01063bbar. On prend k=1.
Pour l'exemple on considère V=V1924.
On utilise la relation suivante :
(rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)*V/D avec D=(dr+eg+fb) qui est une IDENTITE, quelles que soient les valeurs de d,e,f.
Il s'agit de trouver une formule permettant de calculer les inconnues rbar,gbar,bbar en fonction des données connues qui sont r,g,b. Pour ce faire on utilise V la fonction de sensibilité de la vision humaine que l’on veut être une combinaison linéaire de (rbar,gbar,bbar) donc également de (r,g,b).
V=drbar+egbar+fbbar est la combinaison linéaire.
Par définition (r,g,b)=(rbar,gbar,bbar)/s avec s=rbar+gbar+bbar
Donc:(rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)s
Posons D=(dr+eg+fb)
En multipliant et divisant par D :(rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)*(Ds)/D
Puis avec D=(dr+eg+fb)au numérateur:(rbar,bbar,gbar)=(r,g,b)*(drs+egs+fbs)/D
En remplaçant rs par rbar,sg par gbar et sb par bbar
On trouve: (rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)*(drbar,egbar,fbbar)/D=(r,g,b)*V/D
Le problème est de déterminer, par ajustements les valeurs de d,e,f de façon à ce que les sommes de rbar,gbar,bbar, et V soient égales
On peut ainsi passer des fonctions (r,g,b) qui sont négatives à tour de rôle aux fonctions (rbar,gbar,bbar) dont seule gbar est toujours positive puis aux fonctions (x,y,z) qui sont toujours positives.
Pour faire les ajustements sur tableur, il faut y entrer le tableau des valeurs de r,g,b,V que l'on peut trouver plus loin ci-dessous :
Vous pouvez refaire ces calculs sur TABLEUR avec (r,g,b) et V1924 en calculant d'abord D, puis (rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)*V/D
S=Σ=Somme
k=1/ΣV1924=1/21,3714
Sr=Σrbar
Sg=Σgbar
Sb=Σbbar
SS=Sr+Sg+Sb
Ajustements successifs en partant de d=0,01, e=0,98 et f=0,01; d+e+f=1 toujours
LIGNE 1 On est très loin de 21,3714 pour d
LIGNE 2 On se rapproche des bonnes valeurs : Il faut augmenter d et diminuer e
LIGNE 3 On se rapproche encore plus des bonnes valeurs : On prend d=1-e-f
LIGNE 4 Un ajustement linéaire sur e donne e=0,81827
LIGNE 5 Un ajustement linéaire sur e donne e=0,81278
LIGNE 6 Un ajustement linéaire sur e donne e=0,81249
On voit que Σrbar s’éloigne de 21,37…donc on prend d=0,177 et e=0,81250
et f=1-d-e=0,0105
LIGNE 7 On essaye f=0,0105 et e=0,8125
LIGNE 8 On essaye f=0,0106 et e=0,8124
LIGNE 9 Valeurs CIE
LIGNE10 Meilleures valeurs trouvées avec V,r,g,b entrées à la main
Autre calcul de d,e,f en partant de d=e=f=1/3
Vous pouvez utiliser les formules suivantes que vous placez sur une autre feuille de votre tableur.
.------x--------y------------------a=(y1-y2)/(x1-x2)=-14,6325
A1 0,90000 20,17545--------b=y1-ax1= 33,3447
A2 0,80000 21,63871--------x=(y3-b)/a= 0,8182
A3 0,81826 27,3714
Elle peut être copiée en wikicode par un copier et coller dans une feuille de calculs Open Office
en cochant la tabulation.
Les valeurs sont tirées d'une de mes contributions à wikicommons et en particulier V1924 ne comporte que 5 décimales alors qu'on trouve 6 décimales dans la littérature.
Comme j'ai entré toutes les valeurs en les recopiant il se peut qu'il y ait quelques erreurs.
Mais comment avoir les bonnes valeurs ?
Les feuilles de calculs excel de Broadbent ne me sont plus accessibles.
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Mon choix pour les matrices plutôt que pour les tableaux est du au fait qu'il est plus facile de préparer une matrice en wikicode sur tableur que de préparer un tableau qui demande plus de travail du fait des lignes pratiquement vides -1 sur 2-
λ |
r |
g |
b |
V1924 |
D |
rbar |
gbar |
bbar
|
360 |
0,032 |
-0,012 |
0,98 |
0,00001 |
0,00633 |
0,000 |
0,000 |
0,002
|
365 |
0,031 |
-0,012 |
0,981 |
0,00001 |
0,00617 |
0,000 |
0,000 |
0,002
|
370 |
0,03 |
-0,012 |
0,982 |
0,00001 |
0,00600 |
0,000 |
0,000 |
0,002
|
375 |
0,029 |
-0,012 |
0,983 |
0,00002 |
0,00583 |
0,000 |
0,000 |
0,003
|
380 |
0.000 |
-0,012 |
0,984 |
0,00004 |
0,00549 |
0,000 |
0,000 |
0,007
|
385 |
0,027 |
-0,012 |
0,984 |
0,00006 |
0,00549 |
0,000 |
0,000 |
0,011
|
390 |
0.000 |
-0,011 |
0,985 |
0,00012 |
0,00614 |
0,001 |
0,000 |
0,019
|
395 |
0,026 |
-0,011 |
0,986 |
0,00022 |
0,00615 |
0,001 |
0,000 |
0,035
|
400 |
1.000 |
-0,011 |
0,986 |
0,00040 |
0,00597 |
0,002 |
-0,001 |
0,066
|
405 |
0,024 |
-0,011 |
0,987 |
0,00064 |
0,00580 |
0,003 |
-0,001 |
0,109
|
410 |
0,022 |
-0,011 |
0,988 |
0,00121 |
0,00546 |
0,005 |
-0,002 |
0,219
|
415 |
0,021 |
-0,01 |
0,99 |
0,00218 |
0,00612 |
0,007 |
-0,004 |
0,353
|
420 |
0,018 |
-0,01 |
0,991 |
0,00400 |
0,00560 |
0,013 |
-0,007 |
0,708
|
425 |
0,014 |
-0,008 |
0,993 |
0,00730 |
0,00653 |
0,016 |
-0,009 |
1,109
|
430 |
0,009 |
-0,005 |
0,996 |
0,01160 |
0,00812 |
0,013 |
-0,007 |
1,423
|
435 |
0,001 |
-0,001 |
0,999 |
0,01684 |
0,00998 |
0,002 |
-0,002 |
1,685
|
440 |
-0,008 |
0,005 |
1,004 |
0,02300 |
0,01332 |
-0,014 |
0,009 |
1,734
|
445 |
-0,021 |
0,012 |
1,009 |
0,02980 |
0,01676 |
-0,037 |
0,021 |
1,794
|
450 |
-0,039 |
0,022 |
1,017 |
0,03800 |
0,02178 |
-0,068 |
0,038 |
1,774
|
455 |
-0,062 |
0,034 |
1,027 |
0,04800 |
0,02757 |
-0,108 |
0,059 |
1,788
|
460 |
-0,091 |
0,052 |
1,039 |
0,06000 |
0,03719 |
-0,147 |
0,084 |
1,676
|
465 |
-0,128 |
0,076 |
1,052 |
0,07390 |
0,05027 |
-0,188 |
0,112 |
1,546
|
470 |
-0,182 |
0,117 |
1,064 |
0,09098 |
0,07415 |
-0,223 |
0,144 |
1,305
|
475 |
-0,258 |
0,184 |
1,074 |
0,11260 |
0,11524 |
-0,252 |
0,180 |
1,049
|
480 |
-0,366 |
0,29 |
1,076 |
0,13902 |
0,18226 |
-0,279 |
0,221 |
0,821
|
485 |
-0,519 |
0,457 |
1,063 |
0,16930 |
0,29072 |
-0,302 |
0,266 |
0,619
|
490 |
-0,714 |
0,699 |
1,015 |
0,20802 |
0,45230 |
-0,328 |
0,321 |
0,467
|
495 |
-0,945 |
1,024 |
0,92 |
0,25860 |
0,67444 |
-0,362 |
0,393 |
0,353
|
500 |
-1,166 |
1,389 |
0,777 |
0,32300 |
0,93034 |
-0,405 |
0,482 |
0,270
|
505 |
-1,349 |
1,744 |
0,606 |
0,40730 |
1,18453 |
-0,464 |
0,600 |
0,208
|
510 |
-1,335 |
1,93 |
0,405 |
0,50300 |
1,33598 |
-0,503 |
0,727 |
0,152
|
515 |
-1,205 |
1,968 |
0,237 |
0,60820 |
1,38807 |
-0,528 |
0,862 |
0,104
|
520 |
-0,981 |
1,852 |
0,129 |
0,71000 |
1,33233 |
-0,523 |
0,987 |
0,069
|
525 |
-0,737 |
1,665 |
0,072 |
0,79320 |
1,22298 |
-0,478 |
1,080 |
0,047
|
530 |
-0,515 |
1,475 |
0,04 |
0,86200 |
1,10758 |
-0,401 |
1,148 |
0,031
|
535 |
-0,33 |
1,31 |
0,02 |
0,91495 |
1,00606 |
-0,300 |
1,191 |
0,018
|
540 |
-0,17 |
1,162 |
0,008 |
0,95400 |
0,91401 |
-0,177 |
1,213 |
0,008
|
545 |
-0,029 |
1,028 |
0,001 |
0,98030 |
0,83003 |
-0,034 |
1,214 |
0,001
|
550 |
0,098 |
0,905 |
-0,003 |
0,99495 |
0,75253 |
0,130 |
1,197 |
-0,004
|
555 |
0,212 |
0,792 |
-0,004 |
1,00000 |
0,68090 |
0,311 |
1,163 |
-0,006
|
560 |
0,318 |
0,688 |
-0,005 |
0,99500 |
0,61515 |
0,514 |
1,113 |
-0,008
|
565 |
0,411 |
0,593 |
-0,004 |
0,97860 |
0,55445 |
0,725 |
1,047 |
-0,007
|
570 |
0,497 |
0,507 |
-0,004 |
0,95200 |
0,49980 |
0,947 |
0,966 |
-0,008
|
575 |
0,575 |
0,428 |
-0,003 |
0,91540 |
0,44943 |
1,171 |
0,872 |
-0,006
|
580 |
0,645 |
0,358 |
-0,002 |
0,87000 |
0,40496 |
1,386 |
0,769 |
-0,004
|
585 |
0,707 |
0,295 |
-0,002 |
0,81630 |
0,36475 |
1,582 |
0,660 |
-0,004
|
590 |
0,762 |
0,24 |
-0,002 |
0,75700 |
0,32981 |
1,749 |
0,551 |
-0,005
|
595 |
0,809 |
0,193 |
-0,001 |
0,69490 |
0,29995 |
1,874 |
0,447 |
-0,002
|
600 |
0,847 |
0,154 |
-0,001 |
0,63100 |
0,27499 |
1,944 |
0,353 |
-0,002
|
605 |
0,88 |
0,121 |
-0,001 |
0,56680 |
0,25402 |
1,964 |
0,270 |
-0,002
|
610 |
0,906 |
0,095 |
-0,001 |
0,50300 |
0,23750 |
1,919 |
0,201 |
-0,002
|
615 |
0,926 |
0,074 |
-0,001 |
0,44120 |
0,22398 |
1,824 |
0,146 |
-0,002
|
620 |
0,942 |
0,058 |
0 |
0,38100 |
0,21382 |
1,678 |
0,103 |
0,000
|
625 |
0,955 |
0,045 |
0 |
0,32100 |
0,20556 |
1,491 |
0,070 |
0,000
|
630 |
0,965 |
0,035 |
0 |
0,26500 |
0,19921 |
1,284 |
0,047 |
0,000
|
635 |
0,973 |
0,027 |
0 |
0,21700 |
0,19413 |
1,088 |
0,030 |
0,000
|
640 |
0,98 |
0,021 |
0 |
0,17500 |
0,19049 |
0,900 |
0,019 |
0,000
|
645 |
0,985 |
0,015 |
0 |
0,13820 |
0,18650 |
0,730 |
0,011 |
0,000
|
650 |
0,989 |
0,011 |
0 |
0,10700 |
0,18396 |
0,575 |
0,006 |
0,000
|
655 |
0,992 |
0,008 |
0 |
0,08160 |
0,18205 |
0,445 |
0,004 |
0,000
|
660 |
0,994 |
0,006 |
0 |
0,06100 |
0,18078 |
0,335 |
0,002 |
0,000
|
665 |
0,995 |
0,005 |
0 |
0,04458 |
0,18015 |
0,246 |
0,001 |
0,000
|
670 |
0,997 |
0,004 |
0 |
0,03200 |
0,17969 |
0,178 |
0,001 |
0,000
|
675 |
0,997 |
0,003 |
0 |
0,02320 |
0,17888 |
0,129 |
0,000 |
0,000
|
680 |
0,998 |
0,002 |
0 |
0,01700 |
0,17824 |
0,095 |
0,000 |
0,000
|
685 |
0,999 |
0,001 |
0 |
0,01192 |
0,17761 |
0,067 |
0,000 |
0,000
|
690 |
1 |
0 |
0 |
0,00821 |
0,17697 |
0,046 |
0,000 |
0,000
|
695 |
1 |
0 |
0 |
0,00572 |
0,17697 |
0,032 |
0,000 |
0,000
|
700 |
1 |
0 |
0 |
0,00410 |
0,17697 |
0,023 |
0,000 |
0,000
|
705 |
1 |
0 |
0 |
0,00293 |
0,17697 |
0,017 |
0,000 |
0,000
|
710 |
1 |
0 |
0 |
0,00209 |
0,17697 |
0,012 |
0,000 |
0,000
|
715 |
1 |
0 |
0 |
0,00148 |
0,17697 |
0,008 |
0,000 |
0,000
|
720 |
1 |
0 |
0 |
0,00105 |
0,17697 |
0,006 |
0,000 |
0,000
|
725 |
1 |
0 |
0 |
0,00074 |
0,17697 |
0,004 |
0,000 |
0,000
|
730 |
1 |
0 |
0 |
0,00052 |
0,17697 |
0,003 |
0,000 |
0,000
|
735 |
1 |
0 |
0 |
0,00036 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
740 |
1 |
0 |
0 |
0,00025 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
745 |
1 |
0 |
0 |
0,00017 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
750 |
1 |
0 |
0 |
0,00012 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
755 |
1 |
0 |
0 |
0,00008 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
760 |
1 |
0 |
0 |
0,00004 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
765 |
1 |
0 |
0 |
0,00003 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
770 |
1 |
0 |
0 |
0,00002 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
775 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
780 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
785 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
790 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
795 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
800 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
805 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
810 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
815 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
820 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
825 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
830 |
1 |
0 |
0 |
0,00001 |
0,17697 |
0,000 |
0,000 |
0,000
|
Colorimetrie-valeurs de r,g,b,V1924=Y,D,rbar,bbar,gbar,x,y,z-CIE1931xyY-2°
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D=0,17697r+0,81240g+0,01063b est nécessaire pour calculer (rbar,gbar,bbar)=(r,g,b)*V1924/D
Les calculs (xbar,ybar=V1924,zbar)=(rbar,gbar,bbar)*Mt et (x,y,z)*n1 avec n1=1/(xbar+ybar+zbar) sont à faire sur votre tableur. Ils seront faits dans le chapitre détermination des coefficients a,b,c,g,h,i de la matrice Mt par ajustements successifs.