L’adaptation chromatique est la capacité du système visuel humain à s’adapter aux changements d’éclairage afin de préserver l’apparence des couleurs de l’objet. Il est responsable de l’apparence stable des couleurs de l’objet malgré la grande variation de la lumière qui pourrait être réfléchie par un objet et observée par nos yeux. Une fonction de transformation d’adaptation chromatique (CAT) émule cet aspect important de la perception des couleurs dans les modèles d’apparence des couleurs.

Un objet peut être visualisé dans diverses conditions. Par exemple, il peut être éclairé par la lumière du soleil, la lumière d’un feu ou une lumière électrique dure. Dans toutes ces situations, la vision humaine perçoit que l’objet a la même couleur: une pomme apparaît toujours en rouge, que ce soit la nuit ou le jour (à moins qu’elle ne soit verte). D’un autre côté, une caméra sans ajustement pour la lumière peut enregistrer la pomme comme ayant une couleur variable. Cette caractéristique du système visuel est appelée adaptation chromatique ou constance chromatique; Lorsque la correction se produit dans une caméra, elle est appelée balance des blancs.

Bien que le système visuel humain conserve généralement la couleur perçue constante sous un éclairage différent, il existe des situations où la luminosité relative de deux stimuli différents apparaîtra inversée à différents niveaux d’éclairement. Par exemple, les pétales jaunes brillants des fleurs apparaîtront sombres par rapport aux feuilles vertes dans une faible lumière alors que le contraire est vrai pendant la journée. Ceci est connu comme l’effet de Purkinje, et se pose parce que la sensibilité maximale de l’œil humain se déplace vers la fin bleue du spectre à des niveaux de lumière plus faibles.

Von Kries transformer
La méthode d’adaptation chromatique de von Kries est une technique parfois utilisée dans le traitement d’images par caméra. La méthode consiste à appliquer un gain à chacune des réponses de sensibilité spectrale des cellules coniques humaines afin de conserver l’apparence adaptée de la constante de blanc de référence. L’application de l’idée de Johannes von Kries des gains adaptatifs sur les trois types de cellules coniques a été explicitement appliquée au problème de la constance des couleurs par Herbert E. Ives, et la méthode est parfois appelée la transformation Ives ou l’adaptation von Kries-Ives .

La règle de coefficient de von Kries repose sur l’hypothèse que la constance des couleurs est obtenue en adaptant individuellement les gains des trois réponses des cônes, les gains dépendant du contexte sensoriel, c’est-à-dire de l’historique des couleurs et de l’environnement. Ainsi, les réponses coniques {\ displaystyle c ‘} c’ de deux spectres radiants peuvent être assorties d’un choix approprié des matrices d’adaptation diagonales D1 et D2:

où {\ displaystyle S} S est la matrice de sensibilité du cône et {\ displaystyle f} f est le spectre du stimulus de conditionnement. Cela conduit à la transformée de von Kries pour l’adaptation chromatique dans l’espace chromatique LMS (réponses de l’espace de réponse du cône long, moyen et court):

Cette matrice diagonale D mappe des réponses de cônes, ou couleurs, dans un état d’adaptation aux couleurs correspondantes dans un autre; lorsque l’état d’adaptation est supposé être déterminé par l’illuminant, cette matrice est utile en tant que transformée d’adaptation d’illuminant. Les éléments de la matrice diagonale D sont les rapports des réponses des cônes (Long, Moyen, Court) pour le point blanc de l’illuminant.

La transformée von Kries la plus complète, pour les couleurs représentées dans l’espace colorimétrique XYZ ou RVB, inclut les transformations matricielles dans et hors de l’espace LMS, avec la transformée diagonale D au milieu.

Modèles d’apparence de couleur CIE
La Commission Internationale de l’Illumination (CIE) a publié un ensemble de modèles d’apparence des couleurs, dont la plupart incluaient une fonction d’adaptation des couleurs. CIE L * a * b * (CIELAB) effectue une transformation « simple » de type von Kries dans l’espace colorimétrique XYZ, tandis que CIELUV utilise une adaptation du point blanc de type Judd (translationnelle). Deux révisions de modèles d’apparence couleur plus complets, CIECAM97s et CIECAM02, incluaient respectivement une fonction CAT, CMCCAT97 et CAT02 respectivement. Le prédécesseur de CAT02 est une version simplifiée de CMCCAT97 connue sous le nom de CMCCAT2000.