Réflexion de Fresnel de l'or: canal rouge supérieur à 1?

J'ai essayé de comprendre certains des principes physiques derrière la lumière et l'interaction matérielle ces derniers temps. Dans son exposé Physique et mathématiques de l'ombrage , Naty Hoffman explique la réflectance de Fresnel et définit la couleur spéculaire caractéristique F ₀ d'un matériau comme la réflectance de Fresnel à un angle de lumière incidente de 0 °.

Sur la diapositive 65, F ₀ d'or est donné comme 1,022, 0,782, 0,344 (linéaire). Hoffman ajoute:

sa valeur de canal rouge est supérieure à 1 (elle est en dehors de la gamme sRGB)

Tout cela n'a pas trop de sens pour moi. Une valeur supérieure à 1 signifierait que dans les longueurs d'onde contribuant au canal rouge, plus d'énergie est réfléchie que reçue . Cela se produit-il vraiment, et si oui, comment et pourquoi?

De plus, voici une courbe de réflectance de Wikipedia pour certains matériaux dont l'or (Au). La courbe est certes élevée pour des longueurs d'onde rouges autour de 600nm mais ne semble pas dépasser 100%.

La couleur RVB est un sujet un peu plus compliqué qu'il n'y paraît. Le diagramme de longueur d'onde de réflectance en montre assez bien la raison.

Le modèle de couleur RVB a plusieurs problèmes centraux:

• Ce que les couleurs représentent: elles représentent 3 pointes dans un spectre continu. Les R, G et B ne sont pas équivalents sur le plan énergétique et encore moins espacés uniformément.
• Quelle est leur gamme: Les couleurs ne signifient en fait rien sans information sur l'espace qu'elles couvrent. Dans l'espace colorimétrique sRGB supposé, l'espace ne couvre pas toute la plage sensible. Il existe donc des couleurs énergétiquement égales mais plus vives.
• L'appareil sensoriel humain ne lit pas en réalité 3 pointes de couleur mais les capteurs se chevauchent de manière non linéaire.

Par conséquent, on ne peut pas conclure qu'un canal de couleur de réflectance supérieur à 1 signifie automatiquement que de l'énergie est insérée dans le système. C'est simplement l'une des interprétations possibles.

Une autre interprétation est que la couleur est plus intense que votre espace colorimétrique ne le permet. Par conséquent, votre composante de vecteur de couleur peut être supérieure à 1.

Les yeux humains peuvent également saigner de la couleur d'un capteur à un autre en raison du chevauchement des capteurs. De telles choses se produisent avec le ciel qui semble bleu clair, mais qui est en réalité bien plus bleu foncé mais si intense que nous le voyons comme bleu clair. Mais dans 50% des réflexions, il serait faux si nous ne tenions pas compte de cela.

En fin de compte, cela peut également signifier que de l'énergie est insérée dans le système. Soit l'énergie vient d'ailleurs, soit elle est générée par la surface.

Le rendu n'est souvent pas une mesure scientifique des choses. Aucun principe énergétique ne doit être rompu pour y parvenir.

Summa summum (tl; dr)

La couleur est souvent un attribut composé en même temps qu'elle mesure les niveaux d'énergie, elle mesure également autre chose. À savoir l'emplacement dans l'espace colorimétrique. Ainsi, vous ne pouvez pas différencier facilement les deux signaux (énergie et intensité de couleur).

Dans ce cas, c'est une couleur plus intense car la source le dit: En dehors de la gamme sRGB = couleur plus intense que l'espace colorimétrique ne peut en faire.

Voici un diagramme de chromaticité qui inclut une projection de l'espace colorimétrique sRGB: un triangle dont les sommets sont rouge (1,0,0), vert (0,1,0) et bleu (0,0,1).

Encoder la réflectance d'une surface comme couleur à F ₀ et obtenir une valeur qui est en dehors de la gamme sRGB (choisie quelque peu arbitraire) est totalement raisonnable. Cela signifie simplement que l'or est "plus rouge" que sRGB ne peut représenter, car il réserve une zone précieuse de sa gamme dynamique à d'autres couleurs.