Comment fonctionnent les capteurs de couleur ?
Les capteurs de couleur éclairent les objets avec de la lumière blanche et mesurent l’intensité de la lumière réfléchie dans les trois plages spectrales rouge, vert et bleu. À partir de ces intensités, on obtient trois valeurs de signal numériques qui représentent l’intensité physique de la lumière reçue dans chaque canal. Le rapport de ces trois canaux décrit la couleur réfléchie par l’objet. Les intensités des trois canaux sont comparées entre elles et un profil de couleur est créé à partir de ces rapports et comparé à des références préalablement apprises. Sur cette base, le capteur commute lorsqu’une couleur définie est détectée.
Pourquoi les capteurs de couleur fonctionnent-ils avec de la lumière blanche ?
La LED à lumière blanche génère un spectre continu. Cette lumière est réfléchie par l’objet et contient toutes les parties pertinentes pour la reconnaissance des couleurs. Ainsi, chaque couleur est éclairée dans des conditions spectrales constantes. De plus, une vitesse de commutation plus élevée est possible, car le capteur émet en permanence la même couleur de lumière et peut l’analyser directement.
Que signifient RVB et HSL ?
Espace colorimétrique RVB
Le RVB est la description technique d’une couleur à partir des intensités mesurables des trois couleurs de base de la lumière visible : rouge, vert et bleu. Chaque couleur visible résulte de la combinaison de ces trois couleurs, c’est pourquoi on parle d’espace colorimétrique additif. Si les trois canaux de couleur sont mélangés avec la même intensité, des nuances de gris jusqu’au blanc apparaissent, tandis qu’un canal de couleur dominant donne une couleur intense et saturée.
Espace colorimétrique HSL
Le HSL est une transformation des valeurs RVB dans une forme plus proche de la perception humaine et donc plus intuitive à utiliser. Dans l’espace colorimétrique HSL, une couleur est décrite par la teinte (Hue), la saturation (Saturation) et la luminosité (Lightness). La teinte correspond à l’angle de couleur associé dans la roue des couleurs, comme l’orange, le vert ou le bleu, tandis que la saturation décrit l’intensité d’une couleur, d’une teinte grise désaturée à une teinte vive et pure. La luminosité indique à quel point une couleur est claire ou foncée, du noir au blanc en passant par une luminosité moyenne.
Comment comprendre les valeurs de signal des capteurs de couleur ?
Les signaux de canal RVB mesurés sont des valeurs brutes du capteur et sont généralement compris entre 0 et 1023. Ces valeurs doivent être clairement différenciées des couleurs RVB standard normalisées (également les couleurs sRVB), telles qu’elles sont utilisées par exemple dans la représentation d’images. Une conversion directe n’est pas possible, car les signaux dépendent de l’éclairage, de la distance de l’objet, du matériau et de l’angle d’incidence. Le RVB constitue ainsi la base technique de la reconnaissance des couleurs et décrit ce que le capteur mesure physiquement.
Pour le traitement ultérieur, ces données brutes RVB sont converties dans le capteur dans l’espace colorimétrique HSL. De ce fait, les proportions de couleur peuvent également être évaluées en fonction de la teinte, de la saturation et de la luminosité. Cette conversion permet une interprétation proche de la perception des valeurs de mesure et simplifie le paramétrage : Au lieu de valeurs de canal individuelles, la teinte, l’intensité de la couleur et la luminosité peuvent être réglées et évaluées de manière ciblée.
En quoi les capteurs de couleur se distinguent-ils des capteurs de contraste à lumière blanche ?
| Capteurs de couleur | Capteurs de contraste avec lumière blanche | |
|---|---|---|
| Vitesse de commutation | 8 kHz | jusqu’à 50 kHz |
| Nombre de sorties TOR | 2, plus 6 numériques | 1 |
| Espaces colorimétriques | RVB, HSL | RVB |
| Étalonnage des couleurs | oui | non |
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Vitesse de commutation
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Capteurs de couleur
8 kHz
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Capteurs de contraste avec lumière blanche
jusqu’à 50 kHz
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Nombre de sorties TOR
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Capteurs de couleur
2, plus 6 numériques
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Capteurs de contraste avec lumière blanche
1
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Espaces colorimétriques
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Capteurs de couleur
RVB, HSL
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Capteurs de contraste avec lumière blanche
RVB
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Étalonnage des couleurs
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Capteurs de couleur
oui
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Capteurs de contraste avec lumière blanche
non
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