WO2004015380A1 - Procede d'evaluation quantitative du potentiel colorimetrique d'une composition pigmentaire et applications. - Google Patents

Procede d'evaluation quantitative du potentiel colorimetrique d'une composition pigmentaire et applications. Download PDF

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    • G01J3/465—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters taking into account the colour perception of the eye; using tristimulus detection

Definitions

  • the present invention relates to a method for quantitative evaluation of the colorimetric potential of pigment combination (s), in particular for the production of tinting systems.
  • a first step consists in making a tinting base, that is to say a finished paint which has the desired appearance, texture, chemical class, etc. characteristics.
  • a second step consists in mixing with this tinting base pigment pastes, sometimes called dyes, having a relatively high pigment concentration, so as to add the pigments necessary for achieving the desired shade.
  • the quantity of pigment pastes which is added to the base to be tinted must be relatively small, namely of the order of 2 to 24% relative to the total quantity. paint expressed by weight or volume, depending on the bases and pigment pastes.
  • the low rate of "authorized" pigment pastes obliges the manufacturer to pre-condition, for a single quality of paint, several bases to tint generally comprising a single pigment. in various quantity and quality.
  • the manufacturer will then supply the distributor with several types of pigment pastes that the distributor will mix with the base to be tinted so as to obtain the paint color he wishes.
  • Tinting systems have recently been developed which make it possible to color paints of various qualities, conditioned, by using a tinting machine capable of producing, directly on the sales site, mixtures of colored components. More in particular, a tinting system on the sales site consists of a line of paint products, each of which consists of a set of tinting bases, in different packaging, capable of being tinted by adding pigment pastes.
  • the tinting machine makes it possible to distribute, by generally volume impulses, sometimes by weight, the pigment pastes in the tinting base according to a given operating mode, called a recipe.
  • the manufacturer must therefore provide the distributor, for each quality of his product line, not only the bases to be tinted, calibrated in color and coloring strength, and the pigment pastes, calibrated in the same way, but also the recipes for the different colors referenced in the majority of color charts on the market, that is to say collections of color illustrations.
  • the paint manufacturer, owner of the tinting system is required to provide, and therefore to design in the laboratory, the recipes describing the proportions of the components, in order to reproduce a maximum number of colors illustrated on the color charts on the market.
  • Each recipe search requires, to date, human intervention which does not meet the demand quantitatively, nor to make the most of the capacity of the tinting machines.
  • the result is a deep discrepancy between, on the one hand, the ever increasing needs of distributors and, on the other hand, the small number of color recipes available as a result of the processes currently used by manufacturers.
  • computerization and the increase in the number of usable machines have increased production capacity for colors.
  • the present invention aims to overcome this lack of the prior art by providing a method for quantitative evaluation of the colorimetric potential of a pigment combination, so as to allow, subsequently, the production of a large number of recipes.
  • colorimetric potential is meant all of the possible combinations in a given tinting system between the pigment pastes and the tinting bases. Generally, it is accepted, according to Grasman's law, that a color can be characterized by three values, for example clarity, tone and liveliness, which can be compared to three dimensions. As a result, each color can be represented by a point in a three-dimensional space, a point which will hereinafter be called "color point”.
  • a pigment combination can be represented in a three-dimensional space by the "geometric location" defined by the set of color dots capable of being obtained from the pigments composing said combination.
  • this place will consist of a curve segment and, in the case of a combination of three pigments, this place will be a surface.
  • this place will consist of a volume.
  • the present invention provides a method for quantitative evaluation of the colorimetric potential of a pigment combination made up of at least four pigments, including a black and a white, each of which is defined by three values and can thus be represented.
  • a point called "primary color point” said pigment combination being, for its part, represented by a volume delimited by faces which are contiguous, two by two, at the level of bounded edges, each, by a couple of primary color dots
  • said method comprising a step of splitting said volume, characterized in that said color space is determined by defining the geometric location of each pair of pigments, to unite said locations in a new geometric location and to voxellize said new geometric location, the set of resulting solid voxels corresponding to all of the shades capable of being obtained from said pigment combination, and each full voxel corresponding to a determined proportion between the pigments, by virtue of which said method is a method of quantitative evaluation of the colorimetric potential of the pigment composition.
  • the white is generally provided by this support so that the pigment composition constituted "of at least four pigments among which a black and a white "may, in practice, include only three pigments.
  • the fractionation of the volume sector in EP 0 619 876 in fact involves several successive fractionations, in particular a fractionation in isoluminance planes (one of which is represented in Figure 3 of EP 0 619 876) then a fractionation into ring sectors ( Figure 4) of each fraction thus obtained.
  • a single fractionation is carried out which determines voxels (cubes) full or lit, that is to say totally included in the geometrical place, and voxels which are either completely outside the geometrical place, either partially outside, and called empty or extinct voxels.
  • Each full voxel corresponds to a shade and a recipe allowing the corresponding shade to be produced from the chromatic components underlying the definition of the geometric location.
  • Each voxel therefore gives not only qualitative information, but also quantitative information.
  • EP 0 619 876 only gives qualitative information, however, since each ring sector corresponds to a shade of a color chart, without a corresponding recipe.
  • the implementation of the process which is the subject of the present invention supposes that the geometrical location corresponding to the given pigment combination has been defined in a standardized color space. To do this, each of the at least four pigments of said pigment combination is represented in said color space by its own color point called "primary", all of these points defining a volume whose shape of edges and faces remains to be defined.
  • the method preferably used consists, after having previously evaluated the factors K and S of the basic pigments, to carry out virtually, for each pair of pigments of said pigment combination, a set of mixtures by varying by one step regular the relative concentrations of each of the two pigments, to calculate the values of K and S of each of said mixtures, to deduce therefrom its spectral factor, of reflection, to calculate the coordinates tristimulus X, Y and Z and to transpose them into units of said standard color space in order to be able to represent each of said mixtures in the form of a point, called "secondary color point", in said standard color space, and to draw the segment of curve which joins together the primary color points of the pair of pigments concerned with, between them, all the secondary color points obtained, said curve segment constituting the sought edge.
  • K and S values correspond respectively to the spectral absorption factor and the spectral diffusion factor.
  • K and S obeying Kubelka Munk's law, we can substitute Beer-Lambert coefficients when it comes to applications using tinctures.
  • the preferred variation step for the production of the various mixtures is between approximately 1/16 and approximately 1/64, and is preferably 1/32.
  • the pairs of secondary color points are used which, on each of said edges, correspond to pairs of combinations of pigments having the same concentration relative to this given pigment, and a set of mixtures is made for each of these couples in the same manner as described above.
  • the voxellization of a volume, or of a space consists in expressing said volume, or space, in voxels, that is to say in a matrix of cubes which can be visualized in a three-dimensional image. This matrix makes it possible to define the parts included ("full” voxels) and not included ("empty” voxels) in this volume.
  • the expression in voxels of a three-dimensional image is analogous to the expression in pixels of a two-dimensional image.
  • standard color space any three-dimensional space containing the shades of single pigment materials constituting a collection of basic chromatic components and all the shades achievable by mixing these materials.
  • standard color space any three-dimensional space containing the shades of single pigment materials constituting a collection of basic chromatic components and all the shades achievable by mixing these materials.
  • the method according to the invention uses the CIELab space as space normalized colorimetric and voxellise said geometrical place in cubes of side ⁇ E 0 , where ⁇ E 0 represents the unit of voxellization.
  • the CIELab space is defined by the ISO DIS 7724/3 standard, corresponding to the French standard NF X 08-
  • the method which is the subject of the present invention consists in circumscribing said geometric location in a rectangular parallelepiped whose vertices are defined by the points (L * maximum, a * maximum), (L * maximum, b * maximum), (L * maximum, a * minimum), (L * maximum, b * minimum), (L * minimum, a * maximum), (L * minimum, b * maximum), (L * minimum, a * minimal), (L * minimal, b * minimal) of said geometrical location and to voxellise said rectangular parallelepiped so that the edges of the cubes are, as the case may be, parallel or perpendicular to the edges of said parallelepiped.
  • this step is carried out in two stages, namely the search for the maxima and minima for the set of points carried by the edges of the geometrical place in two of the three landmarks of the CIELab space, the landmarks a and b for example. .
  • the coordinates a * minimum, a * maximum, b * minimum and b * maximum are thus determined which correspond to the vertices of the surface circumscribing the geometrical location in said plane ab.
  • the projection of this surface is carried out according to the third dimension, namely the dimension L, which makes it possible to obtain the correspondence L * minimum and L * maximum of the points determined previously. We thus obtain the coordinates of the vertices of the parallelepiped circumscribing the geometrical place in space Lab.
  • the present invention relates to the application of the method defined above for evaluation quantitative of the colorimetric potential to the quantitative evaluation of the colorimetric potential of a tinting system capable of achieving a plurality of pigment combinations, application which consists in defining the geometric locations of each of said pigment combinations, in uniting said locations in a new geometric location and to voxellise said new geometrical location, thus obtaining the voxellized volume of the system to be tinted, all the resulting solid voxels corresponding to all the tints, to the dimension of the voxel close, capable of being produced by said tinting system .
  • the new geometrical place thus defined corresponds, in practice, to the union of the set of all the possible geometrical places between, on the one hand, the bases to tint of the play of bases and, on the other hand, the pigment pastes of the palette that equips the tinting machine.
  • the present invention also relates to the application of the method defined above of quantitative evaluation of the colorimetric potential to the determination of the number of shades separated by a given difference and achievable by a tinting system, which comprises the steps consisting of:) the implementation of the method for evaluating the colorimetric potential of the system to be tinted as described above, ⁇ ) the determination of the desired color difference ⁇ E- L between two neighboring colors, and ⁇ ) the determination of the number of shades distant from this ⁇ E X in the standardized space by applying the following formula:
  • N L / [ ⁇ E 0 / ⁇ E X ] 3
  • N is the number of shades sought
  • ⁇ E 0 represents the voxellization unit
  • L is the geometrical place voxellized in cubes of side ⁇ E 0 , in the normalized space
  • ⁇ E- L represents the desired difference between two neighboring colors in the standardized space.
  • the method which is the subject of the present invention makes it possible to take these elements into consideration by using the notion of generic system and of client system.
  • a generic system is a theoretical system in which all the parameters of the system are taken into account. These parameters are, for example, the nature of the palette of pigment pastes and tinting bases, the volume of the distribution pulse, the intended use for each product, their packaging, the desired opacifying character, etc.
  • a client system constitutes a practical system, forming a subset of the generic system, which takes up the specific parameters making it possible to obtain the applications or qualities desired by the client.
  • the method according to the invention allows the identification of an optimal recipe corresponding to a given shade, in the sense that, according to one of its aspects, it consists, in a tinting system whose quantitative evaluation has been made as indicated above, to link each full voxel to a recipe by geometrical place to which said voxel belongs and, in the case where, to the same voxel, correspond several possible recipes, to choose among these recipes the one which is best suited to the field of intended use for said shade.
  • the process which is the subject of the present invention by authorizing the creation of a generic system, makes it possible to determine the fundamental parameters of the generic system before having definitively chosen the palette of pigment pastes, or designed the set of bases to be tinted.
  • the present invention also relates to the application of the method of quantitative evaluation of the colorimetric potential which is the subject of it to the evaluation of the feasibility of a shade by a given tinting system, application which consists to determine the coordinates of the color point corresponding to said color in the CIELab space and to check whether the voxel corresponding to said color point thus obtained is included in the voxellized volume of said system to be tinted.
  • this evaluation of the feasibility of a given color chart by a given tinting system consists in determining the coordinates in the CIELab space of the set of color points corresponding to each shade of said color chart, represent the volume corresponding to all the points thus obtained and to voxellize it, and compare the voxellized volume of the color chart with the voxellized volume of said system to be tinted, and, - if the voxellized volume of the color chart is included in the voxellized volume of the system to tint, to declare the feasibility rate equal to 1;
  • voxellized volume of the color chart is not included in the voxellized volume of the system to be tinted, to determine the intersection between said two volumes, and i) if there is no intersection, to declare the rate of feasibility equal to 0, ii) if there is an intersection, to determine the volume resulting from the difference (voxellized volume of the color chart - voxellized volume of the system), and to declare the feasibility rate equal to (voxellized volume of the color chart - voxellized volume of the system) / voxellized volume of the color chart.
  • the evaluation of the feasibility of all or part of a color chart given by a given color scheme consists in separately determining the feasibility of each shade or certain shades of said color chart by the shade system of as described above. Compared to the previous process, it is more suited to the needs of distributors who have to determine the feasibility, using a given tinting system, particular shades from a color chart given according to customer requests.
  • the method which is the subject of the present invention makes it possible to compare two tinting systems and / or two color charts with each other.
  • the first method which is only qualitative, consists in searching in a color chart offered by a given paint manufacturer for the shade corresponding to that which one wishes to reproduce and, from the corresponding references, in mixing the raw materials supplied by the manufacturer in question and according to the recipe also supplied by him.
  • this method of proceeding although being the most used today, is not satisfactory because the color charts are not completely reliable. Indeed, the same color chart is printed in multiple copies, and this results for the same color differences depending on whether said color chart was printed at the beginning or at the end of a series, depending on the quality of the ink used, etc.
  • this method does not take into account the wear and tear of the color chart, the colors of which change over time.
  • a first technique consists in measuring, directly on the sample, the X, Y and Z values characterizing it, using a spectrophotometer for example. This technique is not entirely satisfactory either because it is too dependent on the make and model of the measuring device used.
  • a second technique consists in transmitting, no longer measured values, but directly the hue via its X, Y and Z values.
  • Such a calibration certainly makes it possible to reduce the dispersion factor between the original image and the transmitted image, but there remains nonetheless an uncontrollable difference between these two images.
  • the ICC profile refers to a constant illuminant of the device, or to the white balance which is substituted for it, and therefore does not take into account the drift, always possible over time, of the illuminant of the material, no more than it is not applicable to digital cameras or web cams, the illuminating image varying with each shot.
  • the method which is the subject of the present invention aims to remedy the color differences which may appear between the original colors and those obtained after a succession of representations by different devices or peripherals, and to do this, it plans to transmit said shade accompanied, at each stage, by a reference system, the variations of which are known between all the stages of representation.
  • a correction factor for the same shade of the reference frame between each stage of the representation it is possible to determine a correction factor for the same shade of the reference frame between each stage of the representation and to apply this same factor to the shade that one wishes to transfer.
  • this process consists in:
  • the correction vector is evaluated from the so-called mathematical definition of the morphisms of vector spaces with convergent sequence (evs), or by any other algorithm applicable to the topology of spaces.
  • the process according to the invention is different and more specifies that the one using the ICC profiles for the transfer of a color between various computer peripherals, and becomes compulsory when said peripheral is of the digital camera type because, in this case, not only the nature of the illuminant is unknown, but also the tristimulus X, Y and Z values of the primary colors of the device, required for the determination of the ICC profile, are also indeterminable.
  • color chart it is necessary to understand a set of colors of which we know, for a reference illuminant, the values X, Y and Z of each of the colors, thus making it possible to correct them from one device to another, and to extrapolate these corrections to all the colors for the reference illuminant.
  • This charter can be assimilated to a working standard within the meaning of quality assurance standards.
  • Such a method makes it possible to envisage applications in networks, in which a shade, or simply a colored object, is photographed digitally with a color chart, all the data is then transferred, in any manner whatsoever, to a display screen, and due to the presence of a reproduction of the known color chart, it is easy to determine the X, Y and Z coordinates of the tint, or of the color of the object, which one wish to match.
  • the method which is the subject of the present invention comprises the additional steps which consist in: transposing said values X, Y and Z into units L, a and b,
  • the present invention contemplates carrying out the steps described above by computer means, such as software sold on CD-ROM or floppy disk (s), or downloaded or distributed. Thanks to all the arrangements proposed by the invention, it becomes possible to obtain a colored product, in accordance with quality assurance procedures, of the color characterizing a sample, by transferring the information over a remote network, in particular for the supply of color paints using a tinting system, according to the following steps:
  • the method according to the invention using an identification of colors from a digital photograph, has the advantage of allowing in particular:
  • interference reflections for example, pearly objects
  • this retrieval comprises the following steps: - the establishment of a measurement file of a repository for each of a first and a second device, thus obtaining a first and a second repository, in X , Y, Z;
  • FIG. 1 is a representation, in the CIELab space, of the geometrical location of the possible pigment compositions between four pigments;
  • Figure 2 illustrates the voxellization of the geometric location of Figure 1;
  • Figure 3 is an explanatory diagram of the definition of the shape of the edges and faces of the geometric location of Figure 1;
  • FIG. 4 illustrates the schematic diagram of color measurement using a digital camera.
  • Figures 1 and 2 illustrate the quantitative evaluation of the colorimetric potential of a pigment combination consisting of four pigments, a white W, a black B and two chromatic C1 and C2. These four pigments are represented respectively by the four primary color points W, B, Cl and C2 in the CIELab space, and thus constitute a volume which will be called VCQP (for Volume of a Pigmentary Quaternary Combination).
  • W Cl C2 for Volume of a Pigmentary Quaternary Combination
  • FIG. 3 One face, W Cl C2, of said VCQP is shown diagrammatically in FIG. 3 in the form of a triangle flat for simplicity, and for clarity of design and presentation.
  • each mixture thus obtained can be represented by a point, called "secondary color point" (, Cl) S 1/32 , (W, C1) S 1 / 1S , (W, Cl) S 3/32 , etc. , in said standard color space.
  • each variation of 1/32 of the respective concentrations of each of the two pigments makes it possible to determine, respectively according to the laws of Kubelka Munk and Beer-Lambert, the values of the coefficients K and S in the case of pigments (paints , inks, plastics, cosmetics, etc.) and the value of the transmission coefficient in the case of textile dyes. From these coefficients, the spectral reflection factor is calculated and then, from this, the X, Y and Z coordinates corresponding to each mixture. It only remains to transpose said coordinates X, Y and Z into coordinates L, a and b.
  • the edge W, C1 is the curve segment which joins the different secondary color points (W, Cl) Si 32 , (W, Cl) S 1/16 , (W, Cl) S 3/32 , etc. thus obtained at the primary color points W and Cl.
  • the same operation is then repeated for the other edges, namely W, C2, B, C2, B, C1 and C2, C1.
  • the next step is to define the areas delimited by said edges.
  • the pairs of secondary color points are used, for example (W, Cl) S 1/32 and (, C2) S 1/32 which, on each of said edges, correspond to couples of combinations of pigments having the same relative concentration of this given pigment W and we realize, for each of these couples, a set of mixtures in the same manner as described above.
  • Voxellization consists in fragmenting said parallelepiped P into cubes of ⁇ E tolerated from the side. As can be seen in Figure 2, some voxels, such as VI, are entirely outside of the VCQP and are said to be "empty" or "extinct".
  • V2 is fully contained in the VCQP and are said to be “full” or “on”.
  • others, such as V3, are partially outside the VCQP: depending on the operator's choice, for using the VCQP by default or by excess, they may be considered, respectively, as “empty” or as “full”. It is the set of full voxels which represents the colorimetric potential of the pigment combination considered and each full voxel has known coordinates in the CIELab space.
  • the invention makes it possible to detect and eliminate duplicates within the same tinting system or between two different tinting systems.
  • box 1 represents a monitor
  • box 2 a measurement step performed by means of an emission spectrophotometer, belonging to a "profiler" system, on the blank screen of said monitor
  • box 3 the ICC profile data of the monitor as provided by said profiler.
  • a profiler is a set of devices used to calibrate monitors and output the ICC profile.
  • Box 4 represents a color reference frame
  • box 5 a measurement step performed on each color of said reference frame, using a reflection spectrophotometer
  • box 6 the color data of the reference frame in X, Y, Z specific to the device used to measure the colors of the reference frame.
  • box 7 By implementing the method according to the invention (box 7), from the data of the ICC profile of the monitor (box 3) and color data from the repository X, Y, Z (box 6), one obtains (box 8) the color data of the frame of reference in R, G, B of the monitor 1, the frame of reference as displayed on the monitor 1 from the data measured and processed by the method according to the invention, appearing in box 9.
  • a digital photograph, side by side, of the product presenting the shade (s) to be matched and of the color reference frame is made (box 10).
  • the resulting photograph is displayed (box 10) on the monitor 1 and, from the photo of the reference system as displayed (box 12) and of the reference system displayed on the monitor 1 from the measurements processed (box 9), a matrix of correction vectors is calculated (one per color).
  • the resulting matrix (box 14) makes it possible to correct (box 15) the colors of the photo as displayed on the screen (11), thus obtaining a corrected photo (box 16). From the ICC profile data of the monitor 1 and the corrected photo 16, using the method 7, the X, Y, Z restitution of all the colors of the photo is obtained (box 17).

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Abstract

Le procédé d'évaluation consiste à représenter, dans un espace calorimétrique normalise (Lab) , la combinaison pigmentaire (B, W, Cl et C2) par un volume, et à voxelliser ledit volume, l'ensemble des voxels pleins resultants correspondant a l'ensemble des teintes susceptibles d'être obtenues à partir de ladite combinaison pigmentaire, et chaque voxel plein (V2) correspondant à une proportion déterminée entre les pigments (B, W, Cl et C2) la composant.

Description

Procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimëtrique d'une composition pigmentaire et applications .
La présente invention concerne un procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique de combinaison (s) pigmentaire (s) , en particulier pour la réalisation de systèmes à teinter.
Il est connu que l'obtention d'une peinture de couleurs sur machine à teinter se fait en deux étapes. Une première étape consiste à réaliser une base à teinter, c'est-à-dire une peinture finie qui présente les caractéristiques d'aspect, de texture, de classe chimique, etc., souhaitées. Une seconde étape consiste à mélanger à cette base à teinter des pâtes pigmentaires, quelquefois appelées colorants, ayant une concentration en pigments relativement élevée, de manière à ajouter les pigments nécessaires à la réalisation de la teinte souhaitée.
En pratique, et ce afin de ne pas altérer la qualité des peintures, la quantité de pâtes pigmentaires qui est additionnée à la base à teinter doit être relativement faible, à savoir de l'ordre de 2 à 24% par rapport à la quantité totale de la peinture exprimée en poids ou en volume, selon les bases et les pâtes pigmentaires.
Il s'ensuit que, pour pouvoir offrir un choix diversifié de teintes, le faible taux de pâtes pigmentaires "autorisé" oblige le fabricant à pré-conditionner, pour une seule et même qualité de peinture, plusieurs bases à teinter comprenant généralement un seul pigment en quantité et en qualité diverses. Le fabricant fournira alors au distributeur plusieurs types de pâtes pigmentaires que le distributeur mélangera à la base à teinter de manière à obtenir la couleur de peinture qu'il souhaite.
Il a récemment été développé des systèmes à teinter, qui permettent de mettre en couleur des peintures, de qualités diverses, conditionnées, par utilisation d'une machine à teinter capable de réaliser, directement sur le site de vente, des mélanges de composants colorés. Plus particulièrement, un système à teinter sur site de vente consiste en une ligne de produits de peinture, dont chacun est constitué d'un jeu de bases à teinter, dans différents conditionnements, susceptibles d'être mises en teinte par addition de pâtes pigmentaires . La machine à teinter permet de distribuer, par impulsions généralement volumiques, quelquefois pondérales, les pâtes pigmentaires dans la base à teinter selon un mode opératoire donné, appelé recette.
Le fabricant doit donc fournir au distributeur, pour chaque qualité de sa ligne de produits, non seulement les bases à teinter, calibrées en couleur et force colorante, et les pâtes pigmentaires, calibrées de même manière, mais aussi les recettes des différentes teintes référencées dans la majorité des nuanciers du marché, c'est-à-dire des recueils d'illustrations de teintes.
Actuellement, bien que les capacités des machines à teinter permettent de produire plusieurs centaines de milliers de couleurs différentes, les capacités des fabricants restent limitées à seulement quelques milliers de couleurs, dépassant rarement la dizaine de mille.
En effet, le fabricant de peinture, propriétaire du système à teinter, est tenu de fournir, et donc de concevoir en laboratoire, les recettes décrivant les proportions des composants, aux fins de reproduire un nombre maximum de couleurs illustrées sur les nuanciers du marché. Chaque recherche de recette requiert, à ce jour, une intervention humaine qui ne permet pas de satisfaire quantitativement la demande, ni d'exploiter au maximum la capacité des machines à teinter. II en résulte un profond décalage entre, d'une part, les besoins toujours croissants des distributeurs et, d'autre part, le faible nombre de recettes de couleur disponibles par suite des procédés actuellement utilisés par les fabricants. Dans le même temps, l'informatisation et l'augmentation du parc des machines utilisables décuplent les capacités de production de couleurs. La présente invention vise à pallier ce manque de l'art antérieur en fournissant un procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique d'une combinaison pigmentaire, de manière à permettre, par la suite, la réalisation d'un grand nombre de recettes.
Par " potentiel colorimétrique " , il faut comprendre l'ensemble des combinaisons possibles dans un système à teinter donné entre les pâtes pigmentaires et les bases à teinter. D'une manière générale, il est admis, d'après la loi de Grasman, qu'une couleur peut être caractérisée par trois valeurs, par exemple la clarté, la tonalité et la vivacité, pouvant être assimilées à trois dimensions . Il en résulte que chaque couleur peut être représentée par un point dans un espace à trois dimensions, point que l'on nommera par la suite "point de couleur" .
Ainsi, une combinaison pigmentaire peut être représentée dans un espace à trois dimensions par le "lieu géométrique" défini par l'ensemble des points de couleur susceptibles d'être obtenus à partir des pigments composant ladite combinaison. Dans le cas d'une combinaison pigmentaire à deux pigments, ce lieu consistera en un segment de courbe et, dans le cas d'une combinaison à trois pigments, ce lieu sera une surface. Dans le cas le plus fréquent d'une combinaison d'au moins quatre pigments, ce lieu consistera en un volume.
Partant de ce principe, la présente invention propose un procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique d'une combinaison pigmentaire constituée d'au moins quatre pigments parmi lesquels un noir et un blanc et dont chacun est défini par trois valeurs et peut ainsi être représenté, dans un espace colorimétrique normalisé, par un point dit "point de couleur primaire", ladite combinaison pigmentaire étant, quant à elle, représentée par un volume délimité par des faces qui sont jointives, deux à deux, au niveau d'arêtes bornées, chacune, par un couple de points de couleur primaires, ledit procédé comportant une étape de fractionnement dudit volume, caractérisé en ce ledit espace colorimétrique est déterminé en définissant le lieu géométrique de chaque couple de pigments, à unir lesdits lieux en un nouveau lieu géométrique et à voxelliser ledit nouveau lieu géométrique, 1 ' ensemble des voxels pleins résultants correspondant à l'ensemble des teintes susceptibles d'être obtenues à partir de ladite combinaison pigmentaire, et chaque voxel plein correspondant à une proportion déterminée entre les pigments, grâce à quoi ledit procédé est un procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique de la composition pigmentaire.
Il est à noter que, lorsque le support intervient dans la teinte (encres, textiles, etc.), le blanc est généralement apporté par ce support de sorte que la composition pigmentaire constituée "d'au moins quatre pigments parmi lesquels un noir et un blanc" peut, en pratique, ne comprendre que trois pigments.
Il est certes connu de fractionner des représentations tridimensionnelles des teintes susceptibles d'être obtenues à partir de plusieurs pigments de base.
Ainsi, dans le brevet EP 0 619 876, il est décrit un procédé basé sur la représentation d'un ensemble de teintes et le fractionnement de l'espace ainsi représenté, pour la réalisation d'un nuancier. Cependant :
- 1 ' espace colorimétrique fractionné selon EP 0 619 876 n'est pas composé de la même manière que celui concerné par la présente invention, - le fractionnement selon EP 0 619 876 aboutit à des secteurs d'anneaux (voir Figure 4) alors que, selon l'invention, il aboutit à des cubes (voxellisation) ,
- le résultat obtenu est différent.
Plus précisément, selon EP 0 619 876, pour réaliser l'espace colorimétrique qui sera fractionné, on classe les composants chromatiques de base, sauf le noir et le blanc, selon leur angle de teinte croissant et, à partir de cette information, on trace un certain nombre de polygones de différentes surfaces, pour ne conserver que les composants qui forment les limites externes du polygone de plus grande surface (Figure 1 de EP 0 619 876) ; à partir de ce polygone de plus grande surface, on obtient des secteurs volumiques dont l'un est représenté à la Figure 2 de EP 0 619 876.
Sur le plan du fractionnement proprement dit, le fractionnement du secteur volumique dans EP 0 619 876 implique en fait plusieurs fractionnements successifs, notamment un fractionnement en plans d' isoluminance (dont l'un est représenté à la Figure 3 de EP 0 619 876) puis un fractionnement en secteurs d'anneau (Figure 4) de chaque fraction ainsi obtenue. Dans la présente invention, on opère un seul fractionnement qui détermine des voxels (cubes) pleins ou allumés, c'est-à-dire totalement inclus dans le lieu géométrique, et des voxels qui sont soit complètement à l'extérieur du lieu géométrique, soit partiellement à l'extérieur, et que l'on appelle voxels vides ou éteints. A chaque voxel plein, correspondent une teinte et une recette permettant de réaliser la teinte correspondante à partir des composants chromatiques à la base de la définition du lieu géométrique. Chaque voxel donne donc non seulement une information qualitative, mais également une information quantitative .
EP 0 619 876 ne donne par contre qu'une information qualitative puisqu'à chaque secteur d'anneau correspond une teinte d'un nuancier, sans recette correspondante. Comme il ressort de ce qui a été écrit plus haut, la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention suppose que le lieu géométrique correspondant à la combinaison pigmentaire donnée ait été défini dans un espace colorimétrique normalisé. Pour ce faire, chacun des au moins quatre pigments de ladite combinaison pigmentaire est représenté dans ledit espace colorimétrique par son propre point de couleur dit "primaire", l'ensemble de ces points définissant un volume dont la forme des arêtes et des faces reste à définir.
Pour définir les arêtes, le procédé préférentiellement utilisé consiste, après avoir préalablement évalué les facteurs K et S des pigments de base, à réaliser virtuellement, pour chaque couple de pigments de ladite combinaison pigmentaire, un jeu de mélanges en faisant varier d'un pas régulier les concentrations relatives de chacun des deux pigments, à calculer les valeurs de K et S de chacun desdits mélanges, à en déduire son facteur spectral, de réflexion, à calculer les coordonnées tristimulus X, Y et Z et à les transposer en unités dudit espace colorimétrique normalisé afin de pouvoir représenter chacun desdits mélanges sous la forme d'un point, dit "point de couleur secondaire", dans ledit espace colorimétrique normalisé, et à tracer le segment de courbe qui réunit les points de couleur primaires du couple de pigments concerné avec, entre eux, tous les points de couleur secondaires obtenus, ledit segment de courbe constituant l'arête recherchée.
Les valeurs K et S précitées correspondent respectivement au facteur spectral d'absorption et au facteur spectral de diffusion. Aux K et S obéissant à la loi de Kubelka Munk, on peut substituer les coefficients de Beer-Lambert quand il s'agit d'applications utilisant des teintures .
En pratique, il a été mis en évidence que le pas de variation préféré pour la réalisation des différents mélanges est compris entre environ 1/16 et environ 1/64, et est de préférence de 1/32.
Une fois les arêtes ainsi définies, il faut définir les différentes surfaces constituant les faces du volume.
Pour ce faire, pour chaque paire d'arêtes ayant en commun le point de couleur primaire d'un pigment donné, on utilise les couples de points de couleur secondaires qui, sur chacune desdites arêtes, correspondent à des couples de combinaisons de pigments ayant la même concentration relative en ce pigment donné, et on réalise, pour chacun de ces couples, un jeu de mélanges de la même manière que décrit plus haut .
Chaque mélange permet d'obtenir un nouveau point, dit "point de couleur tertiaire", dans ledit espace colorimétrique normalisé.
On trace ensuite les segments de courbe reliant chaque point de couleur primaire, qui constitue un sommet de la face, avec chacun des points de couleur secondaires de l'arête opposée, chacun desdits segments de courbe passant par ceux des points de couleur tertiaires qui correspondent à une concentration relative entre lesdits couples de combinaisons de pigments égale à la concentration relative, au niveau du point de couleur secondaire bornant ledit segment de courbe, du couple de pigments dont les points de couleur primaires bornent ladite arête opposée .
Une fois le volume ainsi déterminé, il reste à le voxelliser. La voxellisation d'un volume, ou d'un espace, consiste à exprimer ledit volume, ou espace, en voxels, c'est-à-dire en une matrice de cubes pouvant être visualisés dans une image en trois dimensions. Cette matrice permet de définir les parties comprises (voxels "pleins") et non comprises (voxels "vides") dans ce volume. L'expression en voxels d'une image tridimensionnelle est analogue à l'expression en pixels d'une image bidi ensionnelle .
La présente description fait référence à un "espace colorimétrique normalisé" . Par "espace colorimétrique normalisé", on entend tout espace tridimensionnel contenant les teintes de matériaux monopigmentaires constituant une collection de composants chromatiques de base et toutes les teintes réalisables par mélange de ces matériaux. On peut citer, par exemple, les espaces CIExyY, CIELUV ou CIELab.
Dans une forme d'exécution préférée, le procédé selon l'invention utilise l'espace CIELab comme espace colorimétrique normalisé et voxellise ledit lieu géométrique en cubes de côté ΔE0, où ΔE0 représente l'unité de voxellisation.
L'espace CIELab est défini par la norme ISO DIS 7724/3, correspondant à la norme française NF X 08-
14. En pratique, on préfère utiliser cet espace du fait qu'il est l'espace colorimétrique le plus homogène avec la perception visuelle.
Dans une forme d'exécution préférée, le procédé objet de la présente invention consiste à circonscrire ledit lieu géométrique dans un parallélépipède rectangle dont les sommets sont définis par les points (L* maximal, a* maximal) , (L* maximal, b* maximal) , (L* maximal, a* minimal), (L* maximal, b* minimal), (L* minimal, a* maximal) , (L* minimal, b* maximal) , (L* minimal, a* minimal), (L* minimal, b* minimal) dudit lieu géométrique et à voxelliser ledit parallélépipède rectangle de telle sorte que les arêtes des cubes soient, selon le cas, parallèles ou perpendiculaires aux arêtes dudit parallélépipède.
En pratique, cette étape est effectuée en deux temps, à savoir la recherche des maxima et minima pour 1 ' ensemble des points portés par les arêtes du lieu géométrique dans deux des trois repères de l'espace CIELab, les repères a et b par exemple. On détermine ainsi les coordonnées a* minimal, a* maximal, b* minimal et b* maximal qui correspondent aux sommets de la surface circonscrivant le lieu géométrique dans ledit plan ab.
Dans un deuxième temps, on réalise la projection de cette surface selon la troisième dimension, à savoir la dimension L, ce qui permet d'obtenir la correspondance L* minimal et L* maximal des points déterminés précédemment. On obtient ainsi les coordonnées des sommets du parallélépipède circonscrivant le lieu géométrique dans l'espace Lab.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'application du procédé défini ci-dessus d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique à 1 ' évaluation quantitative du potentiel colorimétrique d'un système à teinter susceptible de réaliser une pluralité de combinaisons pigmentaires, application qui consiste à définir les lieux géométriques de chacune desdites combinaisons pigmentaires, à unir lesdits lieux en un nouveau lieu géométrique et à voxelliser ledit nouveau lieu géométrique, obtenant ainsi le volume voxellisé du système à teinter, l'ensemble des voxels pleins résultants correspondant à l'ensemble des teintes, à la dimension du voxel près, susceptibles d'être réalisées par ledit système à teinter.
Le nouveau lieu géométrique ainsi défini correspond, en pratique, à l'union de l'ensemble de tous les lieux géométriques possibles entre, d'une part, les bases à teinter du jeu de bases et, d'autre part, les pâtes pigmentaires de la palette qui équipe la machine à teinter.
Selon un aspect supplémentaire, la présente invention concerne aussi l'application du procédé défini ci-dessus d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique à la détermination du nombre de teintes séparées par un écart donné et réalisables par un système à teinter, qui comprend les étapes consistant en : ) la mise en oeuvre du procédé d'évaluation du potentiel colorimétrique du système à teinter tel que décrit plus haut, β) la détermination de l'écart colorimétrique ΔE-L désiré entre deux teintes voisines, et γ) la détermination du nombre de teintes distantes de ce ΔEX dans l'espace normalisé en appliquant la formule suivante :
N=L/[ΔE0/ΔEX]3
dans laquelle :
N est le nombre de teintes recherché, ΔE0 représente l'unité de voxellisation L est le lieu géométrique voxellisê en cubes de ΔE0 de côté, dans l'espace normalisé, et
ΔE-L représente l'écart désiré entre deux teintes voisines dans l'espace normalisé. Le fait de pouvoir évaluer un système à teinter en nombre de teintes à ΔE constant, autorise une analyse comparative par simulation des différents réglages possibles préalables à la détermination des paramètres du système . Une telle évaluation apporte au système à teinter une grande souplesse d'utilisation. En effet, il est évident que les besoins en qualité seront différents selon que les peintures sont destinées au grand public, telles que celles vendues en grandes surfaces, ou qu'elles le sont au milieu professionnel. Un particulier privilégiera la facilité d'utilisation, sans s'occuper de la quantité de peinture utilisée, alors qu'un professionnel désirera une peinture à fort pouvoir masquant de manière à limiter au maximum le coût. De plus, des peintures de façades n'imposent pas la réalisation de teintes vives ou foncées, et ne comporteront donc pas les bases à teinter correspondantes, contrairement à une peinture d'intérieur.
Le procédé objet de la présente invention permet de prendre en considération ces éléments en utilisant la notion de système générique et de système client.
Un système générique est un système théorique dans lequel tous les paramètres du système sont pris en compte. Ces paramètres sont, par exemple, la nature de la palette de pâtes pigmentaires et des bases à teinter, le volume de l'impulsion de distribution, l'affectation envisagée pour chaque produit, leur conditionnement, le caractère opacifiant souhaité, etc.
Un système client constitue un système pratique, formant un sous-ensemble du système générique, qui reprend les paramètres spécifiques permettant d'obtenir les applications ou qualités souhaitées par le client. Le procédé selon 1 ' invention permet 1 ' identification d'une recette optimale correspondant à une teinte donnée, en ce sens que, selon un de ses aspects, il consiste, dans un système à teinter dont l'évaluation quantitative a été faite comme indiqué plus haut, à lier chaque voxel plein à une recette par lieu géométrique auquel appartient ledit voxel et, dans le cas où, à un même voxel, correspondent plusieurs recettes possibles, à choisir parmi ces recettes celles qui est la mieux adaptée au domaine d'utilisation prévu pour ladite teinte.
Le procédé objet de la présente invention, en autorisant la création d'un système générique, rend possible la détermination des paramètres fondamentaux du système générique avant d'avoir choisi définitivement la palette des pâtes pigmentaires, ni conçu le jeu de bases à teinter.
Il est donc possible de définir une véritable stratégie client, en étudiant, par simple simulation, le résultat des différentes options possibles, étude qui n'était possible auparavant que par des expériences en laboratoire et des évaluations partielles.
Selon encore un autre aspect, la présente invention concerne aussi l'application du procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique qui en fait l'objet à l'évaluation de la faisabilité d'une teinte par un système à teinter donné, application qui consiste à déterminer les coordonnées du point de couleur correspondant à ladite teinte dans 1 ' espace CIELab et à vérifier si le voxel correspondant audit point de couleur ainsi obtenu est compris dans le volume voxellisé dudit système à teinter.
Le procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique de combinaison (s) pigmentaire (s) selon l'invention peut également être appliqué à l'évaluation de la faisabilité d'un nuancier par un système à teinter donné, et ce de deux manières différentes, selon le but recherché . Selon une première forme d'exécution, cette évaluation de la faisabilité d'un nuancier donné par un système à teinter donné consiste à déterminer les coordonnées dans 1 ' espace CIELab de 1 ' ensemble des points de couleur correspondant à chaque teinte dudit nuancier, à représenter le volume correspondant à l'ensemble des points ainsi obtenus et à le voxelliser, et à comparer le volume voxellisé du nuancier avec le volume voxellisé dudit système à teinter et, - si le volume voxellisé du nuancier est inclus dans le volume voxellisé du système à teinter, à déclarer le taux de faisabilité égal à 1 ;
- si le volume voxellisé du nuancier n'est pas inclus dans le volume voxellisé du système à teinter, à déterminer l'intersection entre lesdits deux volumes, et i) s'il n'y a pas d'intersection, à déclarer le taux de faisabilité égal à 0, ii) s'il y a une intersection, à déterminer le volume issu de la différence (volume voxellisé du nuancier - volume voxellisé du système) , et à déclarer le taux de faisabilité égal à (volume voxellisé du nuancier - volume voxellisé du système) / volume voxellisé du nuancier.
On comprendra qu'un tel procédé convient particulièrement à un fabricant de peinture, qui sera intéressé par avoir une vision globale de toutes les teintes pouvant être réalisées à partir d'un système à teinter donné et à déterminer quels compléments apporter à ses gammes pour en combler les manques.
Selon une seconde forme d'exécution, l'évaluation de la faisabilité de tout ou partie d'un nuancier donné par un système à êeinter donné consiste à déterminer séparément la faisabilité de chaque teinte ou de certaines teintes dudit nuancier par le système à teinter de la manière décrite plus haut. Par comparaison au procédé précédent, celui-ci est plus adapté aux besoins des distributeurs qui ont à déterminer la faisabilité, par un système à teinter donné, de teintes particulières d'un nuancier donné selon les demandes de la clientèle.
Outre la détermination de la faisabilité d'une ou plusieurs teintes ou d'un nuancier dans son intégralité, par un système à teinter donné, le procédé objet de la présente invention permet de comparer entre eux deux systèmes à teinter et/ou deux nuanciers .
Pour ce faire, il prévoit de déterminer respectivement les volumes voxellisés de chacun desdits système à teinter et/ou nuanciers, et de vérifier si l'un desdits volumes voxellisés est inclus dans l'autre, en totalité ou en partie. Un tel 'procédé permet d'identifier tous les doublons possibles entre les deux volumes voxellisés et, le cas échéant, d'éliminer dans l'un des systèmes à teinter et/ou nuancier les combinaisons pigmentaires qui font double emploi .
Toujours dans un souci de rapidité et d'assurance qualité maximum, il a été développé un procédé permettant d'évaluer la faisabilité d'une teinte, ou d'un nuancier, par un système à teinter en partant directement de la teinte ou dudit nuancier.
Il existe plusieurs manières permettant aussi bien à un fabricant qu'à un distributeur d'identifier une teinte donnée et de la contretyper. La première méthode, qui n'est que qualitative, consiste à rechercher dans un nuancier proposé par un fabricant de peinture donné la teinte correspondant à celle que l'on souhaite reproduire et, à partir des références correspondantes, à réaliser le mélange des matières premières appropriées fournies par le fabricant en question et selon la recette également fournie par lui. Cependant, cette manière de procéder, quoique étant la plus utilisée actuellement, n'est pas satisfaisante du fait que les nuanciers ne sont pas totalement fiables. En effet, un même nuancier est imprimé en de multiples exemplaires, et il en résulte pour une même couleur des différences selon que ledit nuancier ait été imprimé en début ou en fin d'une série, selon la qualité de l'encre utilisée, etc. En outre, cette méthode ne prend pas en compte l'usure du nuancier dont les couleurs s'altèrent avec le temps.
Une seconde approche quantitative a été développée, qui utilise le transfert d'informations colorimétriques sur la teinte à contretyper, au fabricant de peinture pour qu'il étudie et communique une recette appropriée.
Une première technique consiste à mesurer, directement sur l'échantillon les valeurs X, Y et Z le caractérisant, à l'aide d'un spectrophotomètre par exemple. Cette technique n'est pas non plus totalement satisfaisante car trop dépendante de la marque et du modèle de 1 ' appareil de mesure utilisé.
Une seconde technique consiste à transmettre, non plus des valeurs mesurées, mais directement la teinte par l'intermédiaire de ses valeurs X, Y et Z . Pour ce faire, on utilise les profils ICC (International Color Consortium) , qui permettent de calibrer 1 ' ensemble des appareils et périphériques informatiques utilisés pour une telle transmission. Une telle calibration permet, certes, de diminuer le facteur de dispersion entre l'image d'origine et l'image transmise, mais il n'en reste pas moins une différence incontrôlable entre ces deux images.
Le profil ICC se réfère à un illuminant constant du périphérique, ou à la balance des blancs qui lui est substituée, et ne prend donc pas en compte la dérive, toujours possible dans le temps, de l'illuminant du matériel, pas plus qu'il n'est applicable aux appareils photonumériques ou web cams, l'illuminant de l'image variant à chaque prise de vue.
Il n'existe donc pas, à ce jour, de procédé satisfaisant permettant la transmission d'une teinte, assurant à la fois une fidélité maximale de la couleur transmise et une évaluation quantitative de la dispersion générée par cette transmission, conformément aux procédures de l'assurance qualité. Dans un autre aspect encore, le procédé objet de la présente invention vise à remédier aux écarts de couleurs qui peuvent apparaître entre les couleurs originales et celles obtenues après une succession de représentations par différents appareils ou périphériques, et pour ce faire, il prévoit de transmettre ladite teinte accompagnée, à chaque étape, par un réfèrentiel dont on connaît les variations entre toutes les étapes de représentation. Ainsi, il est possible de déterminer un facteur de correction pour une même teinte du référentiel entre chaque étape de la représentation et d'appliquer ce même facteur à la teinte que l'on souhaite transférer.
Plus particulièrement, ce procédé consiste à :
- définir une charte de couleurs en valeurs X, Y et Z,
- photographier numériquement, sur une même photographie, d'une part, la ou les teinte (s) que l'on souhaite transférer et, d'autre part, la charte de couleurs, - transférer les données numérisées sur un écran d' ordinateur donné,
- calculer le vecteur de correction entre les valeurs X, Y et Z de la charte d'origine et les valeurs X, Y et Z de la représentation sur écran de ladite charte, à partir des valeurs RGB connues de la photographie numérique et celles de l'écran de l'ordinateur déterminées à l'aide du profil ICC dudit écran,
- appliquer ce vecteur de correction aux valeurs X, Y et Z de la ou des teinte (s) transférée (s) , et - évaluer, par la quantification du vecteur de correction moyen, la dispersion générée par la transmission.
Le vecteur de correction est évalué à partir de la définition mathématique dite des morphismes des espaces vectoriels avec suite convergente (e.v.s.), ou par tout autre algorithme applicable à la topologie des espaces. En cela le procédé selon 1 ' invention est différent et plus précis que celui utilisant les profils ICC pour le transfert d'une couleur entre divers périphériques informatiques, et devient obligatoire quand ledit périphérique est du type appareil photo numérique car, dans ce cas, non seulement la nature de l'illuminant est inconnue, mais encore les valeurs tristimulus X, Y et Z des couleurs primaires de l'appareil, exigées pour la détermination du profil ICC, sont également indéterminables . Par "charte de couleurs", il faut comprendre un ensemble de couleurs dont on connaît, pour un illuminant de référence, les valeurs X, Y et Z de chacune des couleurs, permettant ainsi de les corriger d'un périphérique à un autre, et d'extrapoler ces corrections à l'ensemble des couleurs pour l'illuminant de référence. Cette charte peut être assimilée à un étalon de travail au sens des normes d'assurance qualité.
Une tel procédé permet d'envisager des applications en réseaux, dans lesquelles une teinte, ou simplement un objet coloré, est photographié numériquement avec une charte de couleurs, l'ensemble des données est ensuite transféré, de quelque manière que ce soit, sur un écran de visualisation, et du fait de la présence d'une reproduction de la charte de couleurs connue, il est facile de déterminer les coordonnées X, Y et Z de la teinte, ou de la couleur de l'objet, que l'on souhaite contretyper.
Selon encore une autre forme d'exécution, le procédé objet de la présente invention comporte les étapes supplémentaires qui consistent à : - transposer lesdites valeurs X, Y et Z en unités L, a et b,
- évaluer la faisabilité de ladite, ou desdites, teinte (s) par un système à teinter donné comme indiqué plus haut, et - quantifier la dispersion générée par la transmission. En pratique, la présente invention envisage la réalisation des étapes décrites plus haut par un moyen informatique, tel qu'un logiciel vendu sur CD-ROM ou disquette (s) , ou téléchargé ou télédistribué. Grâce à l'ensemble des dispositions proposées par l'invention, il devient possible d'obtenir un produit coloré, conformément aux procédures d'assurance qualité, de la couleur caractérisant un échantillon, par transfert des informations sur un réseau distant, en particulier pour la fourniture de peintures de couleur utilisant un système à teinter, selon les étapes suivantes :
1 - identification de la couleur de l'échantillon dans le système d'identification couleur du client,
2 - export des informations identifiant la couleur de l'échantillon du poste client vers le poste fournisseur,
3 - réception des informations du client par le poste fournisseur,
4 - transfert des informations clients vers le système d'identification couleur du fournisseur, ce, dans les conditions énoncées plus haut de transmission simultanée d'une photographie numérique de l'échantillon et d'une charte de couleurs avec correction des erreurs liées à la photographie et à la transmission, et quantification de ces erreurs,
5 - étude de la faisabilité de la couleur dans le produit demandé,
6 - si la couleur est faisable, définition des moyens nécessaires à la réalisation de la couleur dans le produit demandé, ce, comme indiqué plus haut,
puis
6a - production, 6b - télé-soumission de la couleur au client pour acceptation en mettant en oeuvre les étapes 1 à 4 ci-dessus mais du fournisseur vers le client, 6c - expédition du produit au client, et
6d - expédition des informations pour la réalisation du produit par le client.
Ainsi, une assurance qualité maximale est garantie. Par rapport à une mesure classique de la couleur, le procédé selon l'invention, en utilisant une identification des couleurs à partir d'une photographie numérique, présente 1 ' avantage de permettre notamment :
- une visualisation de la couleur dans l'environnement ;
- la mesure simultanée de plusieurs couleurs ;
- la mesure de couleurs sur un substrat non plat ;
- la prise en compte de réflexions interférentielles (par exemple, objets nacrés) sous un nombre d'angles supérieur à 3 ;
- la mesure de la réflexion métallique ;
- la quantification de phénomènes visuels autres que la couleur, par exemple la texture de surface, le "haze" (voile), les défauts de surface (peau d'orange), etc. ; - l'archivage de la prise de vue ayant servi au contrôle.
Une application particulière et tout à fait intéressante du procédé réside dans la récupération d'une base de données établie avec un appareil donné pour l'utiliser dans un autre appareil, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer de prises de vue. A ce jour, une telle récupération est impossible.
Selon l'invention, cette récupération comporte les étapes suivantes : - l'établissement d'un fichier de mesures d'un référentiel pour chacun d'un premier et d'un second appareils, obtenant ainsi un premier et un second référentiels, en X,Y,Z ;
- avec le profil ICC d'un moniteur quelconque servant de référence, le transfert en RGB des premier et second référentiels ; - l'établissement d'une matrice de correction du premier référentiel vers le second ;
- la correction, à l'aide de ladite matrice, des correspondances en RGB des données de la base de données à transférer du premier appareil vers le second appareil ;
- avec le profil ICC du moniteur de référence, le transfert en X,Y,Z des données en RGB ainsi corrigées, pour que le second appareil puisse utiliser la base de données du premier appareil sans altération du résultat. On peut donc considérer que le procédé proposé permet le contrôle couleur en vision artificielle.
L'invention sera mieux comprise, et ses avantages ressortiront mieux, à la lumière de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation, dans l'espace CIELab, du lieu géométrique des compositions pigmentaires possibles entre quatre pigments ;
- la figure 2 illustre la voxellisation du lieu géométrique de la figure 1 ;
- la figure 3 est un schéma explicatif de la définition de la forme des arêtes et des faces du lieu géométrique de la figure 1 ; et
- la figure 4 illustre le schéma de principe de mesure des couleurs au moyen d'un appareil photonumérique.
Les figures 1 et 2 illustrent 1 ' évaluation quantitative du potentiel colorimétrique d'une combinaison pigmentaire constituée de quatre pigments, un blanc W, un noir B ainsi que deux chromatiques Cl et C2. Ces quatre pigments sont représentés respectivement par les quatre points de couleur primaires W, B, Cl et C2 dans l'espace CIELab, et constituent ainsi un volume que l'on nommera VCQP (pour Volume d'une Combinaison Quaternaire Pigmentaire) . Une face, W Cl C2, dudit VCQP est représentée schématiquement à la figure 3 sous la forme d'un triangle plat à des fins de simplicité, et pour la clarté du dessin et de l'exposé.
Pour déterminer les arêtes du VCQP, on réalise virtuellement, pour chaque couple de pigments, W et Cl par exemple, un jeu de mélanges en faisant varier d'un pas régulier, par exemple 1/32, les concentrations respectives de chacun des deux pigments, chaque mélange ainsi obtenu pouvant être représenté par un point, dit "point de couleur secondaire" ( ,Cl)S1/32, (W,C1)S1/1S, (W,Cl)S3/32, etc., dans ledit espace colorimétrique normalisé.
En pratique, chaque variation de 1/32 des concentrations respectives de chacun des deux pigments permet de déterminer, respectivement d'après les lois de Kubelka Munk et de Beer-Lambert, les valeurs des coefficients K et S dans le cas de pigments (peintures, encres, matières plastiques, cosmétiques, etc.) et la valeur du coefficient de transmission dans le cas de teintures pour textiles. A partir de ces coefficients, on calcule le facteur spectral de réflexion puis, à partir de celui-ci, les coordonnées X, Y et Z correspondant à chaque mélange. Il ne reste plus qu'à transposer lesdites coordonnées X, Y et Z en cordonnées L, a et b.
L'arête W,C1 est le segment de courbe qui réunit les différents points de couleur secondaires (W, Cl) Si32, (W, Cl) S1/16, (W,Cl)S3/32, etc. ainsi obtenus aux points de couleur primaires W et Cl . La même opération est ensuite répétée pour les autres arêtes, à savoir W,C2, B,C2, B,C1 et C2,C1.
L'étape suivante consiste à définir les surfaces délimitées par lesdites arêtes.
Pour ce faire, pour chaque paire d'arêtes, par exemple W,C1 et W,C2, ayant en commun le point de couleur primaire d'un pigment donné, ici W, on utilise les couples de points de couleur secondaires, par exemple (W,Cl)S1/32 et ( ,C2)S1/32 qui, sur chacune desdites arêtes, correspondent à des couples de combinaisons de pigments ayant la même concentration relative en ce pigment donné W et on réalise, pour chacun de ces couples, un jeu de mélanges de la même manière que décrit plus haut .
Chaque mélange permet d'obtenir un nouveau point, dit "point de couleur tertiaire" identifié par :
[( ,Cl)S1/32, (W,C2)S1/32]T1/32,
[( ,Cl)S1/32, (W,C2)S1/32]T1/16,
[(W,Cl)S1/32, (W;C2)S1/32]T3/32, etc. dans ledit espace colorimétrique normalisé.
On trace ensuite les segments de courbe reliant chaque point de couleur primaire, qui constitue un sommet de la face, avec chacun des points de couleur secondaires de l'arête opposée, tel que W relié à (Cl, C2) S1 32, (C1,C2) S1/16, (Cl, C2) S3/32, etc., chacun desdits segments de courbe, par exemple, pour W- (Cl, C2) S1/32, passant par ceux des points de couleur tertiaires, à savoir :
[( ,Cl)S1/32, (W,C2)S1/32]T1/32,
[(W,C1)S1/16, (W,C2)S1/16]T1/32,
[( ,Cl)S3/32, (W,C2)S3/32]T1/32, etc. qui correspondent à une concentration relative, ici 1/32) , entre lesdits couples de combinaisons de pigments égale à la concentration relative, au niveau du point de couleur secondaire (C2, Cl) S1/32 bornant ledit segment de courbe, du couple de pigments C2 et Cl dont les points de couleur primaires bornent ladite arête opposée.
Une fois ces étapes achevées, il est possible de représenter ledit VCQP dans l'espace CIELab (figure 1). L'étape suivante consiste à déterminer les valeurs maxima et minima pour l'ensemble des points portés par les arêtes sur les axes L, a et b de l'espace CIELab. Les valeurs
(L* maximal, a* maximal) , (L* maximal, b* maximal) , (L* maximal, a* minimal) , (L* maximal, b* minimal) , (L* minimal, a* maximal) , (L* minimal, b* maximal) , (L* minimal, a* minimal) , (L* minimal, b* minimal) correspondent respectivement aux huit sommets d'un parallélépipède rectangle P circonscrivant le VCQP (figure 2) . La voxellisation consiste en fragmenter ledit parallélépipède P en cubes de ΔE tolérée de côté. Comme on peut le voir à la figure 2, certains voxels, tels que VI sont entièrement à l'extérieur du VCQP et sont dits "vides" ou "éteints". D'autres, tels que V2 , sont entièrement contenus dans le VCQP et sont dits "pleins" ou "allumés". D'autres enfin, tels que V3, sont partiellement à l'extérieur du VCQP : selon le choix de l'exploitant, pour une utilisation du VCQP par défaut ou par excès, ils pourront être considérés, respectivement, comme "vides" ou comme "pleins". C'est l'ensemble des voxels pleins qui représente le potentiel colorimétrique de la combinaison pigmentaire considérée et chaque voxel plein a des coordonnées connues dans l'espace CIELab. On comprend que, connaissant les coordonnées dans l'espace CIELab d'une teinte particulière, il sera possible de déterminer si ces coordonnées correspondent à un voxel plein dans le volume voxellisé d'une combinaison pigmentaire donnée, ou plus vraisemblablement dans une union de volumes voxellisés (combinaisons pigmentaires susceptibles d'être réalisées au moyen d'un système à teinter donné). Dans l'affirmative, les coordonnées dudit voxel identifieront directement les pigments à utiliser et leurs proportions relatives. Dans la négative, il sera immédiatement clair que la teinte recherchée ne peut être obtenue au moyen de ce système à teinter.
On comprend, de même, que l'invention permet de déceler, et d'éliminer, les doublons à l'intérieur d'un même système à teinter ou entre deux systèmes à teinter différents.
Bien que l'on se soit essentiellement référé ci-dessus à une combinaison de pigments de type quaternaire et à l'espace CIELab, il est bien entendu que l'invention n'est limitée ni à l'un, ni à l'autre. Sur le plan du nombre de pigments, la voxellisation qui suppose un volume nécessite simplement au moins quatre pigments . Quant à l'espace de référence, d'autres possibilités que l'espace CIELab ont été citées plus haut.
En outre, l'application du procédé objet de la présente invention peut être envisagée dans d'autres domaines que celui de la peinture, comme par exemple ceux des cosmétiques, des encres, des matières plastiques ou encore celui des textiles.
Si l'on en vient à la figure 4, la case 1 représente un moniteur, la case 2 une étape de mesure effectuée au moyen d'un spectrophotometre d'émission, appartenant à un système "profileur" , sur 1 ' écran vide dudit moniteur et la case 3 les données du profil ICC du moniteur telles que fournies par ledit profileur. Un profileur est un ensemble d'appareils utilisés pour calibrer les moniteurs et en sortit le profil ICC. La case 4 représente un référentiel couleur, la case 5 une étape de mesure effectuée sur chaque couleur dudit référentiel, à l'aide d'un spectrophotometre de réflexion et la case 6 les données couleurs du référentiel en X,Y,Z spécifiques de l'appareil utilisé pour mesurer les couleurs du référentiel.
Par mise en oeuvre du procédé selon l'invention (case 7) , à partir des données du profil ICC du moniteur (case 3) et des données couleurs du référentiel X,Y,Z (case 6), on obtient (case 8) les données des couleurs du référentiel en R,G,B du moniteur 1, le référentiel tel qu'affiché sur le moniteur 1 à partir des données mesurées et traitées par le procédé selon l'invention, apparaissant à la case 9.
Par ailleurs, on opère (case 10) une photographie numérique, côte à côte, du produit présentant la ou les teintes à contretyper et du référentiel couleur 4. On affiche (case 10) le cliché résultant sur le moniteur 1 et, à partir de la photo du référentiel telle qu'affichée (case 12) et du référentiel affiché sur le moniteur 1 à partir des mesures traitées (case 9) , on calcule (case 13) une matrice de vecteurs de correction, un par couleur. La matrice résultante (case 14) permet de corriger (case 15) les couleurs de la photo telle qu'affichée à l'écran (11), obtenant ainsi une photo corrigée (case 16) . A partir des données du profil ICC du moniteur 1 et de la photo corrigée 16, on obtient, à l'aide du procédé 7, la restitution en X,Y,Z de toutes les couleurs de la photo (case 17).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'évaluation d'une combinaison pigmentaire constituée d'au moins quatre pigments parmi lesquels un noir (B) et un blanc (W) et dont chacun est défini par trois valeurs et peut ainsi être représenté, dans un espace colorimétrique normalisé, par un point dit "point de couleur primaire" (W, B, Cl et C2) , ladite combinaison pigmentaire étant, quant à elle, représentée par un volume
(VCQP) délimité par des faces qui sont jointives, deux à deux, au niveau d'arêtes bornées, chacune, par un couple de points de couleur primaires, ledit procédé comportant une étape de fractionnement dudit volume, caractérisé en ce ledit espace colorimétrique est déterminé en définissant le lieu géométrique de chaque couple de pigments, à unir lesdits lieux en un nouveau lieu géométrique et à voxelliser ledit nouveau lieu géométrique, l'ensemble des voxels pleins résultants correspondant à l'ensemble des teintes susceptibles d'être obtenues à partir de ladite combinaison pigmentaire, et chaque voxel plein (V2) correspondant à une proportion déterminée entre les pigments, grâce à quoi ledit procédé est un procédé d'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique de la composition pigmentaire.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il utilise l'espace CIELab comme espace colorimétrique normalisé et voxellisé ledit lieu géométrique en cubes de côté ΔE0, OÙ ΔE0 représente l'unité de voxellisation.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce qu'il consiste à circonscrire ledit lieu géométrique dans un parallélépipède rectangle (P) dont les sommets sont définis par les points (L* maximal, a* maximal) ,
(L* maximal, b* maximal), (L* maximal, a* minimal),
(L* maximal, b* minimal), (L* minimal, a* maximal), (L* minimal, b* maximal) , (L* minimal, a* minimal) ,
(L* minimal, b* minimal) dudit lieu géométrique et à voxelliser ledit parallélépipède rectangle (P) de telle sorte que les arêtes des cubes soient, selon le cas, parallèles ou perpendiculaires aux arêtes dudit parallélépipède .
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, appliqué à l'évaluation quantitative du potentiel colorimétrique d'un système à teinter susceptible de réaliser une pluralité de combinaisons pigmentaires, caractérisé en ce qu'il consiste à définir les lieux géométriques de chacune desdites combinaisons pigmentaires, à unir lesdits lieux en un nouveau lieu géométrique et à voxelliser ledit nouveau lieu géométrique, obtenant ainsi le volume voxellisé du système à teinter, l'ensemble des voxels pleins résultants correspondant à l'ensemble des teintes, à la dimension du voxel près, susceptibles d'être réalisées par ledit système à teinter.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, appliqué à l'identification d'une recette optimale correspondant à une teinte donnée, dans un système à teinter dont l'évaluation quantitative a été faite selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à lier chaque voxel plein à une recette par lieu géométrique auquel appartient ledit voxel et, dans le cas où, à un même voxel, correspondent plusieurs recettes possibles, à choisir parmi ces recettes celles qui est la mieux adaptée au domaine d'utilisation prévu pour ladite teinte.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, appliqué à la détermination du nombre de teintes séparées par un écart donné et réalisables par un système à teinter, dont l'évaluation du potentiel colorimétrique a été effectué selon la revendication 4, comme étape oc, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant en : β) la détermination de l'écart colorimétrique ΔEX désiré entre deux teintes voisines, et γ) la détermination du nombre de teintes distantes de ce ΔEX dans l'espace normalisé en appliquant la formule suivante :
N=L/ [ΔEQ/ΔE 3 dans laquelle :
N est le nombre de teintes recherché, ΔE0 représente l'unité de voxellisation, L est le lieu géométrique voxellisé en cubes de
ΔE0 de côté, dans l'espace normalisé, et
ΔEX représente l'écart désiré entre deux teintes voisines dans l'espace normalisé.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, appliqué à l'évaluation de la faisabilité d'une teinte par un système à teinter dont le volume a été voxellisé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à déterminer les coordonnées du point de couleur correspondant à ladite teinte dans 1 ' espace CIELab et à vérifier si le voxel correspondant audit point de couleur ainsi obtenu est compris dans le volume voxellisé dudit système à teinter.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, appliqué à l'évaluation de la faisabilité d'un nuancier donné par un système à teinter donné dont le volume a été voxellisé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à déterminer les coordonnées dans l'espace CIELab de l'ensemble des points de couleur correspondant à chaque teinte dudit nuancier, à représenter le volume correspondant à l'ensemble des points ainsi obtenus et à le voxelliser, et à comparer le volume voxellisé du nuancier avec le volume voxellisé dudit système à teinter, et
- si le volume voxellisé du nuancier est inclus dans le volume voxellisé du système à teinter, à déclarer le taux de faisabilité égal à 1 ;
- si le volume voxellisé du nuancier n'est pas inclus dans le volume voxellisé du système à teinter, à déterminer l'intersection entre lesdits deux volumes, et i) s'il n'y a pas d'intersection, à déclarer le taux de faisabilité égal à 0, ii) s'il y a une intersection, à déterminer le volume issu de la différence (volume voxellisé du nuancier - volume voxellisé du système) , et à déclarer le taux de faisabilité égal à (volume voxellisé du nuancier - volume voxellisé du système) / volume voxellisé du nuancier.
9. Procédé selon la revendication 7 appliqué à l'évaluation de la faisabilité de tout ou partie d'un nuancier donné par un système à teinter donné, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer séparément la faisabilité de chaque teinte ou de certaines teintes dudit nuancier par le système à teinter.
10. Procédé de transfert d'une couleur, ou d'un ensemble de couleurs, d'un matériel informatique donné à un ou plusieurs périphérique (s) informatique (s) donné (s), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à
- définir une charte de couleurs en valeurs X, Y et Z,
- photographier numériquement, sur une même photographie, d'une part, la ou les teinte (s) que l'on souhaite transférer et, d'autre part, la charte de couleurs,
- transférer les données numérisées sur un écran d'ordinateur donné, - calculer le vecteur de correction entre les valeurs X, Y et Z de la charte d'origine et les valeurs X, Y et Z de la représentation sur écran de ladite charte, à partir des valeurs RGB connues de la photographie numérique et celles de 1 ' écran de 1 ' ordinateur déterminées à 1 ' aide du profil ICC dudit écran,
- appliquer ce vecteur de correction aux valeurs X, Y et Z de la ou des teinte (s) transférée (s) , et
- évaluer, par la quantification du vecteur de correction moyen, la dispersion générée par la transmission.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires qui consistent à : - transposer lesdites valeurs X, Y et Z en unités L, a et b, et
- évaluer la faisabilité de ladite, ou desdites, teinte (s) par un système à teinter donné en mettant en oeuvre l'une quelconque des revendications 7 à 9, et
- quantifier la dispersion générée par la transmission.
12 - Procédé selon la revendication 10 ou 11, appliqué à l'obtention d'un produit coloré, conformément aux procédures d'assurance qualité de la couleur caractérisant un échantillon, par transfert des informations sur un réseau distant, en particulier pour la fourniture de peintures de couleur utilisant un système à teinter, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
1 - identification de la couleur de 1 ' échantillon dans le système d'identification couleur du client,
2 - export des informations identifiant la couleur de l'échantillon du poste client vers le poste fournisseur, 3 - réception des informations du client par le poste fournisseur,
4 - transfert des informations clients vers le système d'identification couleur du fournisseur, ce, avec transmission simultanée d'une photographie numérique de l'échantillon et d'une charte de couleurs avec correction des erreurs liées à la photographie et à la transmission, et quantification de ces erreurs,
5 - étude de la faisabilité de la couleur dans le produit demandé,
6 - si la couleur est faisable, définition des moyens nécessaires à la réalisation de la couleur dans le produit demandé,
puis
6a - production, 6b - télé-soumission de la couleur au client pour acceptation en mettant en oeuvre les étapes 1 à 4 ci-dessus mais du fournisseur vers le client,
6c - expédition du produit au client, et 6d - expédition des informations pour la réalisation du produit par le client.
13 - Procédé selon la revendication 10, appliqué à la récupération d'une base de données établie avec un appareil donné pour l'utiliser dans un autre appareil, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- l'établissement d'un fichier de mesures d'un référentiel pour chacun d'un premier et d'un second appareils, obtenant ainsi un premier et un second référentiels, en X,Y,Z ; - avec le profil ICC d'un moniteur quelconque servant de référence, le transfert en RGB des premier et second référentiels ;
- l'établissement d'une matrice de correction du premier référentiel vers le second ; - la correction, à l'aide de ladite matrice, des correspondances en RGB des données de la base de données à transférer du premier appareil vers le second appareil ;
- avec le profil ICC du moniteur de référence, le transfert en X,Y,Z des données en RGB ainsi corrigées, pour que le second appareil puisse utiliser la base de données du premier appareil sans altération du résultat .
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