FR2821671A1

FR2821671A1 - Procede d'evaluation de la couleur d'une surface et de l'homogeneite de cette couleur

Info

Publication number: FR2821671A1
Application number: FR0102900A
Authority: FR
Inventors: Guillaume Lemaire
Original assignee: GTM Construction SAS
Current assignee: GTM Construction SAS
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-06
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: FR2821671B1

Abstract

L'invention concerne un procédé permettant d'évaluer de façon objective et reproductible la qualité d'une surface, du point de vue de sa couleur (clarté, teinte, saturation) et de l'homogénéité de celle-ci. Le procédé permet d'obtenir une ou des mesures de la qualité d'une surface dans son ensemble, indépendamment des appareils utilisés, et de la lumière incidente, afin de pouvoir comparer des surfaces entre elles même si elles sont situées dans des lieux différents et vues sous une lumière différente. Le procédé selon l'invention vise également à définir des critères objectifs d'acceptabilité d'une surface en fonction de spécifications initiales.

Description

L'invention concerne un procédé permettant d'évaluer de façon objective et reproductible la qualité d'une surface, du point de vue de sa couleur (clarté, teinte, saturation) et de l'homogénéité de celle-ci.

L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux parements en béton.

On connaît déjà des procédés visant à évaluer la couleur d'une surface.

Tout d'abord, la méthode conseillée par l'AFNOR (P18-503) consiste à

comparer visuellement une mire à la surface à évaluer. Cette mire, fournie par l'AFNOR, est constituée de sept niveaux de gris. Le niveau 1 est considéré comme gris très clair, le niveau 7 comme gris très sombre, les cinq autres niveaux étant des niveaux intermédiaires. La mire est imprimée à l'encre sur un support papier, le gris étant tramé par l'imprimeur.

Cette méthode présente un certain nombre d'inconvénients : - l'analyse se faisant par comparaison via t'oeit humain, la subjectivité de l'observateur et sa propre perception des couleurs interviennent ; - la mire ne permet pas un classement précis des surfaces. En effet, l'échelle de gris définie par la mire n'est pas continue, les écarts entre les niveaux de gris ne sont pas constants, et les exemplaires de la norme ne sont pas identiques entre eux, des écarts de luminance significatifs, pour un même niveau de gris, pouvant exister.

Par ailleurs, les bétons les plus courants sont gris/jaune, et, pour une clarté identique, offrent une sensation visuelle différente des parements gris. Le classement dans un niveau de gris ne permet pas de tenir compte de cette différence.

- la comparaison n'est pas parfaitement reproductible. En effet, selon la nature et l'intensité de la lumière, la sensation visuelle d'un observateur,

pour un même objet, varie. Or, la surface à évaluer et la mire étant de natures différentes, leurs propriétés de réflectance sont aussi différentes.

Ainsi, il est possible que, sous certaines conditions d'éclairage, les résultats obtenus pour une même surface avec la mire de gris AFNOR P18-503 soient différents.

Une deuxième méthode connue d'évaluation d'une surface est le nuancier de gris CIB [FIB-éléments architecturaux pour la construction, cahier des charges, 1996], dont est inspirée la mire AFNOR précitée.

Une première utilisation de ce nuancier, similaire à la méthode précédemment décrite, consiste à placer le nuancier sur la surface à analyser et à estimer à quel niveau de gris peut être classée la surface. Les inconvénients de cette méthode sont donc identiques à ceux de la mire AFNOR.

Une deuxième utilisation consiste à placer le nuancier de gris CIB sur la surface puis à prendre une photographie noir et blanc de la dite surface. A partir de l'image, sur laquelle on peut visualiser les différents niveaux du nuancier, des examinateurs choisissent alors à quel niveau de gris peut être classée la surface. Pour vérification, on peut ensuite placer le nuancier en recouvrement partiel de l'image afin d'évaluer à nouveau le niveau de gris de la surface. Il est également possible d'effectuer une mesure au photocolorimètre pour déterminer la luminance des éléments composant l'image.

Les inconvénients de cette méthode sont sensiblement les mêmes que ceux de la méthode utilisant la mire AFNOR : - excepté le cas où l'on utilise le photocolorimètre, la subjectivité de l'observateur et sa propre perception des couleurs interviennent ; - l'évaluation de la surface n'est pas précise, du fait notamment de la discontinuité des niveaux de gris du nuancier ;

ta mesure n'est pas toujours reproductible, et dépend en particulier des conditions de lumière ; 1 Par ailleurs, cette deuxième méthode ne permet pas de faire une cartographie précise des variations de couleur sur la surface.

Enfin, une troisième méthode consiste à utiliser un spectrocolorimètre, qui permet de mesurer les composantes colorimétriques (clarté L*, teinte et

saturation a* et b*) sous une lumière normalisée dans un système CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) et les propriétés de réflectance d'une surface donnée.

Ainsi, la mesure est parfaitement reproductible, même si on change de spectrocolorimètre. La mesure est également indépendante de l'éclairage puisque le spectrocolorimètre produit son propre éclairage normalisé.

En revanche, les surfaces mesurables par un spectrocolorimètre portable sont très réduites par rapport aux dimensions des surfaces à analyser. L'opérateur analysant la surface doit donc choisir les zones à évaluer, si bien que sa subjectivité entre en compte.

De plus, la mesure ne permet de connaître ni la proportion de la surface conforme aux attentes ni la proportion tachée . Le spectrocolorimètre ne permet pas de faire une analyse objective de la qualité d'ensemble d'une surface.

L'invention a pour but de résoudre les inconvénients posés par les méthodes de l'art antérieur, en fournissant un procédé permettant d'obtenir une ou des mesures de la qualité d'une surface dans son ensemble, indépendamment de la lumière incidente, afin de pouvoir comparer des surfaces entre elles même si elles sont situées dans des lieux différents et vues sous une lumière différente. Le procédé selon l'invention vise également à définir des critères objectifs d'acceptabilité d'une surface en fonction de spécifications initiales.

A cet effet, l'invention concerne un procédé comprenant les étapes suivantes : - on prend une image numérique de l'ensemble de la surface à analyser, à l'aide d'un appareil photographique numérique ; - on mesure les conditions d'éclairage de la surface par une source lumineuse au moment de la prise photographique ; - on définit des zones de référence sur la surface ; - on détermine la réflectance et les composantes colorimétriques opératoires des zones de référence, par mesures sur la surface, et par calculs à partir de l'image numérique, pour l'appareil utilisé et les conditions d'éclairage données ; - ton convertit les dites composantes colorimétriques opératoires des zones de référence dans un système colorimétrique universel, sous une lumière de référence, et on extrapole à toute l'image numérique ; de sorte que l'on obtient une image numérique dont les composantes colorimétriques de chaque pixel sont indépendantes des conditions opératoires, notamment des appareils utilisés dans le procédé et des conditions d'éclairage de la dite surface.

Les zones de référence sont définies de façon à être réparties sur l'ensemble de

la surface et à inclure les parties les plus sombres et les parties les plus claires de la surface, de sorte que les zones de référence soient représentatives de l'hétérogénéité de la dite surface.

Préalablement aux calculs effectués à partir de l'image numérique, on prend une deuxième image numérique de l'ensemble de la surface à analyser, après avoir placé sur la dite surface d'une part des repères délimitant les zones de référence, et d'autre part un élément de taille connue, de sorte à permettre la détermination des coordonnées des zones de référence, le facteur d'échelle, et le traitement ultérieur des données.

Selon une réalisation, on mesure la température de couleur de la lumière incidente émise par la source lumineuse à l'aide d'un chromamètre de source, puis on en déduit par calcul la distribution spectrale de la dite lumière incidente.

Selon une autre réalisation, on mesure la distribution spectrale de la lumière incidente émise par la source lumineuse à l'aide d'un spectroradiomètre. On mesure également la courbe de réflectance de chacune des zones de référence, sur la surface, à l'aide d'un spectrocolorimètre.

Selon d'autres caractéristiques, on calcule les composantes colorimétriques universelles des zones de référence, dans les conditions opératoires d'éclairage, à l'aide des formules données par la CIE.

On détermine la meilleure fonction d'interpolation permettant de relier, dans les conditions opératoires d'éclairage, les composantes colorimétriques opératoires des zones de référence calculées à partir de l'image numérique et les composantes colorimétriques universelles des zones de référence.

Une fois la fonction d'interpolation déterminée, on calcule les composantes colorimétriques universelles de chaque pixel correspondant aux composantes colorimétriques opératoires calculées à partir de l'image numérique, dans les conditions opératoires d'éclairage.

Selon l'invention, on calcule, pour chaque longueur d'onde du domaine du visible, la meilleure fonction d'interpolation permettant de relier la réflectance, à la dite longueur d'onde, d'une zone de référence de la surface, aux composantes colorimétriques universelles des zones de référence, dans les conditions opératoires d'éclairage.

Une fois la fonction d'interpolation déterminée, on calcule pour chaque pixel de l'image numérique la réflectance de la portion de surface correspondante, pour chaque longueur d'onde du domaine du visible, à partir des composantes colorimétriques universelles de chaque pixel, dans les conditions opératoires d'éclairage.

Une fois la réflectance déterminée pour l'ensemble de la surface, on calcule les composantes colorimétriques universelles de chaque pixel, sous une lumière de référence, à l'aide des formules données par la CIE.

On convertit les composantes colorimétriques universelles de chaque pixel, sous une lumière de référence, en composantes dans un système colorimétrique en couleurs, de sorte qu'on obtient une cartographie en couleur de la surface sous une lumière de référence.

Les autres caractéristiques de l'invention résultent de la description qui suit d'un mode de réalisation, description effectuée en référence aux figures annexées dans lesquelles : - les figures 1 à 3 sont des représentations schématiques des étapes successives de l'acquisition des données dans le procédé selon l'invention ; - la figure 4 est un diagramme illustrant les étapes successives du traitement des données dans le procédé selon l'invention.

On décrit tout d'abord la première phase du procédé, à savoir l'acquisition des données, en référence aux figures 1 à 3.

Le procédé vise à évaluer la qualité d'une surface 1, par exemple un parement en béton, du point de vue de sa couleur.

La surface 1 présente plusieurs parties 2a, 2b, 2c, 2d dont les caractéristiques de couleur sont différentes. Ces parties sont délimitées par des pointillés sur les

figures annexées. Ainsi, dans l'exemple illustré, la partie 2b est plus claire que la majeure partie 2a de la surface 1, tandis que les parties 2c et 2d sont plus sombres.

Si un observateur moyen arrive à distinguer différentes parties sur la surface 1, par exemple plus claires ou plus sombres que la majeure partie de la dite surface 1, il ne peut en revanche pas en définir précisément les contours. De

plus, il peut ne pas distinguer toutes les parties de couleurs différentes. Par ailleurs, comme on l'a dit précédemment, la subjectivité de l'observateur intervient.

On comprend donc que les lignes pointillées sur les figures annexées visent uniquement à faciliter la description de l'invention, les contours des différentes parties 2a, 2b, 2c, 2d n'apparaissant pas clairement aux yeux d'un observateur de la surface 1. Le procédé selon l'invention a pour but de fournir une image sur laquelle ces contours sont établis de façon objective, et clairement visibles par un observateur.

Au cours d'une première étape, comme illustré sur la figure 1, on place un appareil photographique numérique 3 sur un trépied 4, à une certaine distance d

de la surface 1, par exemple 5m. L'appareil 3 utilisé est, dans l'exemple, du type Olympus Camedia C-2500L.

Une première image numérique 5 est réalisée. De nouveau, les lignes pointillées représentant les contours des différentes parties sur la première image numérique 5 visent uniquement à faciliter la description de l'invention, les contours des différentes parties 2a, 2b, 2c, 2d n'apparaissant pas clairement sur la dite image 5.

Simultanément à la première prise photographique, on mesure les conditions d'éclairage opératoires : - dans le cas où la surface 1 est éclairée par une source lumineuse naturelle 6, c'est-à-dire la lumière du jour, on mesure la température de couleur T de la lumière incidente émise par la source 6 à l'aide d'un chromamètre de source, du type Minolta XY-1, non représenté ; - dans le cas où la surface 1 est éclairée par une source lumineuse artificielle 7, on mesure directement la distribution spectrale S de la lumière

incidente émise par la source 7 à l'aide d'un spectroradiomètre, non représenté.

Au cours d'une deuxième étape, comme illustré sur la figure 2, on choisit n zones de référence 8 sur la surface 1, ces zones 8 étant de préférence choisies de sorte à être représentatives de l'hétérogénéité de la surface 1. En particulier, les zones 8 incluront les parties les plus sombres 2c, 2d et les parties les plus claires 2b, et seront réparties sur toute la surface 1 à analyser. Dans l'exemple représenté, six zones de référence ont été définies.

On mesure, à l'aide d'un spectrocolorimètre portable 9, la courbe de réflectance RI de chacune des zones de référence 8, en fonction de la longueur d'onde 1. La réflectance R est une mesure de la capacité d'une surface à réfléchir l'énergie incidente.

Dans toute la description, l'indice i se rapporte à l'une des zones de

référence 8, et indique que la grandeur portant cet indice i est calculée, ou mesurée, pour l'une de ces zones de référence 8. Enfin, au cours d'une troisième étape, comme illustré sur la figure 3, on repère les contours 10 des zones de référence 8, par exemple à l'aide de bandes adhésives colorées, et on place un élément de taille connue sur la surface 1, par exemple une règle 11. Ensuite, on prend une deuxième image numérique 12 avec l'appareil photographique 3. L'appareil photographique 3 n'a pas été

déplacé au cours de cette phase d'acquisition des données, restant sur le trépied 4 à la distance d de la surface 1 à analyser. Sur la deuxième image numérique 12 apparaissent donc l'image des contours 10 des n zones de référence 8, ainsi que l'image de la règle 11.

On décrit à présent la deuxième phase du procédé, à savoir le traitement des données, en référence au diagramme de la figure 4. Le traitement des données acquises lors de la première phase du procédé est effectué par ordinateur, et nécessite des logiciels d'analyse d'image appropriés.

Dans un premier temps, on analyse la deuxième image numérique 12. Cette partie du traitement des données n'est pas illustrée. Connaissant la taille en centimètres de la règle 11, la lecture de la deuxième image numérique 12 permet de déterminer le ratio pixel/cm2.

Par ailleurs, les coordonnées des n zones de référence 8 sont lues et stockées. Une zone de référence correspond à un nombre de pixels soit supérieur soit inférieur à l'unité, selon les cas.

Egalement, les n fichiers de réflectance Ri de chacune des n zones de référence 8 sont lus et stockés.

Dans un deuxième temps, on effectue le traitement des données optiques et colorimétriques, à partir de la première image numérique 5 uniquement, comme schématisé sur la figure 4.

L'appareil photographique 3 code ses images en RGB (Red, Green, Blue), comme tous les appareils photographiques. Ce système de couleurs (rouge, vert, bleu), défini par la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), permet de définir une couleur quelconque comme un mélange, dans certaines proportions (R, G, B), de chacune de ces trois couleurs rouge, vert, bleu. Pour un même objet photographié, ce codage dépend des conditions opératoires, à

savoir l'appareil utilisé, les réglages, les conditions d'éclairage, la distance de la prise de vue, etc. Ainsi, une valeur donnée de (R, G, B) ne donnera pas la même couleur sur tous les écrans informatiques ou vidéo par exemple.

Le procédé selon l'invention, pour le traitement de l'image de la surface 1, permet de transformer ce codage (R, G, B), dans les conditions opératoires d'éclairage, en un codage universel (recommandation CIE) de la couleur, sous une lumière standard de référence (définie par la CIE).

Tout d'abord, dans le cas d'une source lumineuse naturelle 6, on calcule la distribution spectrale S de la lumière incidente à l'aide de la température de

couleur T précédemment mesurée et des formules de la CIE [colorimetry, 1986].

Dans le cas d'une source lumineuse artificielle 7, on dispose déjà de la distribution spectrale S de la lumière incidente, la dite distribution spectrale ayant été mesurée directement avec un spectroradiomètre.

Connaissant, pour chaque zone i de référence 8, la courbe de réflectance Rh et grâce à la détermination de la distribution spectrale S de la source lumineuse 6, 7, on peut calculer les composantes colorimétriques (X, Y, Z) ist universelles de chaque zone de référence 8, sous la lumière incidente, à l'aide des relation suivantes [colorimetry, 1986] :

J = f. (L) () =-,--jS (Â) Y (Â) dÂ . 4 = k ! . (Â) y (Â) d avec Il Z = f () z () (L) = RI (Â) x S (Â) . 4

où : - R, est la réflectance de la zone i de référence 8 considérée ; - S est la distribution spectrale de la lumière émise par la source lumineuse 6, 7 ; - X est la longueur d'onde ; - x, y, z sont les fonctions de mélange des couleurs pour l'observateur standard 10 (CIE 1964).

Dans toute la description, l'indice T indique que la grandeur portant cet indice T est calculée, ou mesurée, dans les conditions opératoires d'éclairage, c'est-à-dire avec une source naturelle émettant une lumière dont la température de couleur est T (correspondant à une distribution spectrale S), ou avec une source artificielle de distribution spectrale S.

Les composantes colorimétriques (X, Y, Z) et l'espace de couleur associé Yxy sont à la base de l'espace de couleur actuel de la CIE. La valeur Y est associée

à la luminance (ou clarté), qui permet de qualifier la luminosité d'une couleur (claire ou foncée). Le principe est similaire au système (R, G, B), puisque (X, Y, Z) définit un système de trois couleurs primaires. Cependant, contrairement au système (R, G, B), (X, Y, Z) définit une couleur de façon indépendante de tout appareil. En conséquence, dans toute la description, on qualifie de composantes colorimétriques universelles les composantes (X, Y, Z).

Par ailleurs, à l'aide des coordonnées des n zones de référence 8 précédemment déterminées, on calcule, sur la première image numérique 5, les composantes colorimétriques opératoires moyennes sur chacune de ces n zones de référence 8. Ces composantes seront notées, pour chaque zone i de référence 8 : (R, G, B), T. Ces composantes dépendent d'une part des conditions d'éclairage (symbolisé par l'indice T ) et d'autre part de l'appareil photographique 3 utilisé.

Ainsi, à chaque zone i de référence 8 sont associées : - les composantes colorimétriques opératoires (R, G, B) iT, dépendant de la lumière incidente et de l'appareil photographique 3 ; - les composantes colorimétriques universelles (X, Y, Z) IT, dépendant de la lumière incidente, mais indépendantes de l'appareil photographique utilisé.

On calcule alors la meilleure fonction d'interpolation f possible, valable pour toutes les zones de référence 8, permettant de relier la luminance YT aux valeurs (R, G, B) T, dans les conditions opératoires d'éclairage. La dite fonction d'interpolation f vérifie donc : YT = f ( (R, G, B) T) A partir de la première image numérique 5, on calcule les composantes colorimétriques opératoires (R, G, B) T de chaque pixel, les dites composantes colorimétriques opératoires (R, G, B) T dépendant d'une part des conditions d'éclairage et d'autre part de l'appareil photographique 3 utilisé.

Avec la fonction d'interpolation f précédemment calculée, on transforme les composantes colorimétriques opératoires (R, G, B) T de chaque pixel en composantes colorimétriques universelles (X, Y, Z) T.

De cette façon, on obtient une image en niveaux de gris, à chaque pixel étant associé un scalaire YT.

Grâce aux mesures effectuées avec le spectrocolorimètre, n courbes de réflectance Ri, correspondant chacune à une zone i de référence 8, ont été stockées. Pour une zone i de référence 8, et à une longueur d'onde Â, donnée,

correspond ainsi une réflectance Rix. On calcule ainsi les meilleures fonctions d'interpolation possibles gx permettant de relier, pour chaque longueur d'onde Â, du domaine du visible (c'est-à-dire entre 400 et 700 nm), la réflectance R et la luminance YT.

Pour chaque longueur d'onde Â, du domaine du visible, on a donc : R. = gx (YT) On peut ainsi, à partir des valeurs (X, Y, Z) r précédemment calculées pour chaque pixel, et grâce à la fonction gx, calculer la réflectance R (.) pour chaque pixel, pour chaque longueur d'onde du domaine du visible.

La CIE fournit la distribution spectrale SD65 de la lumière du jour standard [colorimetry, 1986]. Cette lumière, dite de référence , est notée D65 car sa température de couleur est de 6504 K.

Connaissant la la distribution spectrale S065 de la lumière du jour standard et la réflectance R (l) de chaque pixel, pour chaque longueur d'onde du domaine du visible, on peut en déduire, pour chaque pixel, les composantes colorimétriques universelles, sous la lumière de référence D65, à l'aide des relations suivantes

[colorimetry, 1986] :

XD65 = k fD65 (Â) - (Â) dÂ = f.. 00 It fSD65 (Â) y (Â) dt Â.

Â.

YD65 = J'65 (L) y (Â) dÂ avec Â.

ZD65 = k J'65 ( (Â) ( ; L) = R (. L) X ,, () Il

où : - R () est la réflectance du pixel considéré ; - So65 est la distribution spectrale de la lumière de référence D65 ; est la longueur d'onde ; sont les fonctions de mélange des couleurs pour l'observateur standard 10 (CIE 1964).

L'indice D65 indique que la grandeur portant cet indice D65 est calculée, ou mesurée, sous la lumière incidente de référence D65, à une température de 6504 K.

A ce stade, on a obtenu une image numérique dont chaque pixel est associé à un niveau de gris, défini de façon indépendante des conditions opératoires (appareil photographique utilisé, conditions d'éclairage).

Enfin, à l'aide des fonctions données par la CIE [colorimetry, 1986], on transforme les composantes (X, Y, Z) D65 en composantes (Lab) D65, plus faciles à manipuler.

Le système L*a*b* est un système colorimétrique mis au point par la CIE, et permettant de définir indépendamment de tout appareil une couleur.

La composante L* représente la clarté, c'est-à-dire la luminosité d'une couleur (claire ou foncée). Les composantes a* et b* permettent de définir d'une part la saturation c'est-à-dire si une couleur est terne ou vive, et d'autre part la teinte,

c'est-à-dire la nuance de la couleur (si la couleur se situe dans les rouge, orange, vert, pourpre, etc.). On obtient ainsi une image numérique 13 dont chaque pixel 14 possède une couleur, codée en composantes (Lab), sous une lumière de référence D65.

On a donc transformé une image codée dans un système dépendant de l'appareil de mesure, dans des conditions d'éclairage opératoires, en une image en couleurs dont chaque pixel présente des composantes colorimétriques universelles sous une lumière de référence.

On décrit maintenant les moyens d'analyse de la surface à partir de l'image numérique finale 13 en couleurs obtenue grâce au procédé.

Un premier moyen d'analyse de la surface est de faire un histogramme représentant le pourcentage de pixels possédant telle ou telle valeur d'une composante colorimétrique (L*, a*, b*) donnée. On obtient ainsi une information sur les valeurs moyennes de L*, a*, b* de la surface mais aussi sur leurs dispersions.

On peut également introduire une notion de taille critique, liée à la distance à laquelle on veut que la surface soit examinée. Par exemple, si la surface est située au niveau du sol dans un lieu passant, on tiendra compte de défauts plus petits que si la surface est située à 15 mètres de hauteur.

Grâce à la détermination du rapport pixel/cm2, l'utilisateur peut définir une taille minimum d'analyse en cm2, par exemple un carré de 3 cm de côté. On peut alors construire un histogramme avec non plus comme élément d'analyse le pixel mais le carré ainsi défini.

Un deuxième moyen d'analyse consiste à définir un intervalle où l'on juge souhaitable que les composantes colorimétriques de la surface se situent. On considère l'ensemble de la surface ainsi défini comme le fond de l'image, les pixels isolés à l'intérieur des zones de défaut étant exclus du fond.

Puis par des méthodes d'analyse d'image, on détermine la surface et les composantes colorimétriques des zones hors fond.

On peut alors décider de ne tenir compte que des défauts ayant une taille supérieure à une taille critique que l'on aura définie.

Les méthodes d'analyses proposées permettent d'avoir une description statistique de la qualité visuelle d'une surface. De plus, associées à la méthode de transformation des images, elles permettent de comparer plusieurs surfaces même si elles se trouvent dans des lieux différents et sont observées dans des conditions d'éclairage différentes.

Un autre avantage de la méthode est de proposer une solution d'expertise d'une surface qui est modulable selon les critères souhaités.

Le procédé selon l'invention permet ainsi d'évaluer, à partir d'une image numérique et de mesures de référence, une cartographie de la couleur (clarté, teinte, saturation) d'une surface, et notamment d'un parement en béton, sous une lumière de référence.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé permettant d'évaluer de façon objective et reproductible la qualité d'une surface (1), notamment d'un parement en béton, du point de vue de sa couleur et de l'homogénéité de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on prend une image numérique (5) de l'ensemble de la surface (1) à analyser, à l'aide d'un appareil photographique numérique (3) ; - on mesure les conditions d'éclairage (T, S) de la surface (1) par une source lumineuse (6,7) au moment de la prise photographique ; - on définit des zones de référence sur la surface (1) ; - on détermine la réflectance (Ri) et les composantes colorimétriques opératoires ( (R, G, B) rr) des zones (i) de référence (8), par mesures sur la surface (1), et par calculs à partir de l'image numérique (5), pour l'appareil (3) utilisé et les conditions d'éclairage (T, S) données ; - on convertit les dites composantes colorimétriques opératoires ( (R, G, B) rr) des zones (i) de référence (8) dans un système colorimétrique universel ( (X, Y, Z), (Lab)), sous une lumière de référence (D65), et on extrapole à toute l'image numérique (5) ; de sorte que l'on obtient une image numérique (14) dont les composantes colorimétriques ( (Lab) o65) de chaque pixel (13) sont indépendantes des conditions opératoires, notamment des appareils (3) utilisés dans le procédé et des conditions d'éclairage (T, S) de la dite surface (1).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de référence (8) sont définies de façon à être réparties sur l'ensemble de la

surface (1) et à inclure les parties les plus sombres (2c, 2d) et les parties les plus claires (2b) de la surface (1), de sorte que les zones de référence (8) soient représentatives de l'hétérogénéité de la dite surface (1).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, préalablement aux calculs effectués à partir de l'image numérique (5), on prend une deuxième image numérique (12) de l'ensemble de la surface (1) à analyser, après avoir placé sur la dite surface (1) d'une part des repères délimitant les

zones de référence (8), et d'autre part un élément de taille connue (11), de sorte à permettre la détermination des coordonnées des zones de référence (8), le facteur d'échelle, et le traitement ultérieur des données.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on mesure la température de couleur (T) de la lumière incidente émise par la source lumineuse (6) à l'aide d'un chromamètre de source, et en ce qu'on en déduit par calcul la distribution spectrale (S) de la dite lumière incidente.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on mesure la distribution spectrale (S) de la lumière incidente émise par la source lumineuse (7) à l'aide d'un spectroradiomètre.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on mesure la courbe de réflectance (R,) de chacune des zones (i) de référence (8), sur la surface (1), à l'aide d'un spectrocolorimètre (9).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'on calcule les composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) IT) des

zones de référence, dans les conditions opératoires d'éclairage (T, S), à l'aide des formules suivantes :

= f () (L) =-.--- À À tor = k j (/L) y (/L) d avec À ZIT = (L) z (/L) (L) = Rz (Â) x S (Â) À

où : - R, est la réflectance de la zone de référence considérée ; - S est la distribution spectrale de la lumière incidente émise par la source lumineuse ; - X est la longueur d'onde ;

- x, y, z sont les fonctions de mélange des couleurs pour l'observateur standard 10 (CIE 1964).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on détermine la meilleure fonction d'interpolation (f) permettant de relier, dans les conditions opératoires d'éclairage, les composantes colorimétriques opératoires ( (R, G, B) iT) des zones (i) de référence (8) calculées à partir de l'image numérique (5) et les composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) IT) des zones (i) de référence (8), la dite fonction d'interpolation (f) vérifiant : YT = f ( (R, G, B))

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, une fois la fonction d'interpolation (f) déterminée, on calcule les composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) T) de chaque pixel correspondant aux composantes colorimétriques opératoires ( (R, G, B) T) calculées à partir de l'image numérique (5), dans les conditions opératoires d'éclairage (T, S), à l'aide de la relation suivante : YT = f ( (R, G, B))

10. Procédé selon la revendication 9, lorsqu'elle dépend de la revendication 6, caractérisé en ce qu'on calcule, pour chaque longueur d'onde (À) du domaine du visible, la meilleure fonction d'interpolation (gx) permettant de relier la réflectance (Rx), à la dite longueur d'onde (), d'une zone de référence (8) de la surface (1), aux composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) IT) des zones de référence (8), dans les conditions opératoires d'éclairage (T, S), la dite fonction d'interpolation (ei) vérifiant : RÂ. = gx (YT)

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, une fois la fonction d'interpolation (gx) déterminée, on calcule pour chaque pixel de l'image numérique (5) la réflectance R () de la portion de surface (1) correspondante, pour chaque longueur d'onde (À) du domaine du visible, à

partir des composantes colorimétriques universelles de chaque pixel, dans les conditions opératoires d'éclairage.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, une fois la réflectance R (.) déterminée pour l'ensemble de la surface (1), on calcule les composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) D65) de chaque pixel, sous une lumière de référence (D65), à l'aide des formules suivantes :

XD65 = k f tpD65 (2) (2) d2 k = 100 J,, (. L) (. L) Â YD65 = k f tp D65 (2) y (2) dÂ avec A Z D65 = k f tpD65 (2) (2) d2 tp D65 (2) = R (2) x S D65 (2) Â

où : - R (l) est la réflectance du pixel considéré ; - SO65 est la distribution spectrale de la lumière de référence (D65) ; - 1 est la longueur d'onde ; - x, y, z sont les fonctions de mélange des couleurs pour l'observateur standard 10 (CIE 1964).

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on convertit les composantes colorimétriques universelles ( (X, Y, Z) D65) de chaque pixel, sous une lumière de référence (D65), en composantes ( (Lab) o65) dans un système colorimétrique en couleurs (Lab), de sorte qu'on obtient une cartographie en couleur de la surface (1) sous une lumière de référence (D65).