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Lorsque l’on travaille sur le concept de similarité, une des difficultés est de bien cerner les notions que l’on manipule. Le problème est encore plus grand lorsque le travail porte sur la similarité des images, où plus généralement sur la similarité d’objets issu de nos sens (la parole par exemple).

Il y a quelques jours, j’ai participé à une rencontre avec des collègues sur les “caractéristiques et similarités dans les images naturelles et les images de documents“. Très intéressante journée, au cours de laquelle j’ai présenté mes travaux sur la mesure globale/locale de similarité entre images. Je ferais prochainement un billet-bilan de ce que j’ai retenu de cette journée (j’attends que les présentations soient en ligne pour le faire). Une présentation de Vinciane Lacroix portait sur l’extraction des palettes de couleurs utilisées dans une image. Lors de la présentation de ses résultats, elle s’étonnait d’une contradiction entre la distance mesurée entre deux couleurs et leur différence “apparente”.

Les couleurs utilisées étaient représentées dans l’espace L*a*b. Il s’agit d’un espace de représentation spécialement étudié pour que les distances calculées entre couleurs correspondent aux différences perçues par le système visuel humain (cf. Wikipedia). Selon cette représentation, si deux couples de couleurs sont distants d’une valeur identique, leur différence perçue doit être la même. L’espace L*a*b est ainsi dit perceptuellement uniforme. Cependant, dans les résultats présentés, deux couples correspondaient à deux distances L*a*b vraiment différentes alors que leur proximité perçue semblaient identique, sinon très proche. Comment expliquer la contradiction ?

En fait les expériences menées par la commission internationnale de l’éclairage (CIE) ont permis de définir un observateur standard en moyennant les réponses données par plus d’une centaine de volontaires. Une description de l’expérience est donnée sur l’excellent site http://www.profil-couleur.com. Je me permet de reproduire une illustration :

Que peut-on constater ? La mesure de la différence perçue de deux couleurs est réalisée dans les conditions suivantes :

• les deux couleurs sont projetée l’une à coté de l’autre,
• la projection est réalisée sur un fond noir.

Il est possible d’affiner la connaissance de la distance donnée par l’espace L*a*b. Cet espace est perceptuellement uniforme pour deux couleurs proches géométriquement et en l’absence d’autres couleurs (de fond par exemple). Or dans les résultats présentés par V. Lacroix, les couleurs comparées n’étaient ni proches géométriquement et avec d’autres couleurs à proximité. Je pense que la contradiction des résultats avec l’expérience visuelle n’est donc qu’apparente. En fait ce cas est analogue à celui illustré par la figure suivante :

Dans cet image les couleurs utilisées pour les spirales “bleue” et “verte” sont en fait un seule et unique couleur. La proximités des autres couleurs perturbent le jugement que nous en avons. Pour s’en convaincre, il suffit d’ouvrir l’image dans un éditeur et de mesurer les les couleurs à la pipette, ou alors d’observer ces même spirales, seules :

Cette fois-ci, pas de doute possible, les “deux” couleurs sont bien identiques. On retrouve ce même phénomène avec des images en niveaux de gris :

Ici la luminance des carrés est la même partout. Pourtant, la perception de ces carrés n’est pas la même et dépend du contexte, à savoir du fond qui n’est pas uniforme.

Il est donc clair qu’il nous faut nous méfier de nos sens lorsqu’il s’agit d’interpréter des résultats. Pour ce qui est des notions de similarités, les psychologues distinguent la similarité perçue (perceived similarity) du jugement qui en est fait (judged similarity). Lorsque nous observons une scène, nous n’avons accès qu’au jugement de la similarité. Ce jugement est dépend d’un grand nombre de paramètres dont  le contexte geométrique et le contexte temporel.

FMN.

ps : merci à D. Lemire pour un post sur Facebook qui m’a permis de trouver l’image des spirales, et donc de concrétiser ma réflexion. Un (très) grand nombre d’images illustrant l’interprétation permanente de sens réalisée par le système visuel humain peut se trouver sur la page du Pr. Kitoaka.

Tags: couleur, illusion, notions, similarité