FR2768513A1 - Procede d'analyse colorimetrique comparative et dispositif correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'analyse colorimétrique comparative d'une surface d'un objet par rapport à un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence. Les éléments colorimétriques de référence sont caractérisés par leurs coordonnées de chromaticité selon un diagramme établi par la CIE en 1931 et représentés par des points placés sur ce diagramme. Ces points sont approchés par des segments de droites permettant de définir, pour chaque élément colorimétrique, deux longueurs d'onde de référence.On éclaire l'objet par un faisceau lumineux, mesure les énergies de la lumière réfléchie aux deux longueurs d'onde de référence et assimile la couleur de l'objet à celle de l'élément colorimétrique de référence dont le point correspondant représente le même rapport d'énergies que le point représentant la couleur analysée.L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Description

L'invention concerne un procédé d'analyse colorimétrique comparative ainsi qu'un dispositif d'analyse correspondant pour la mise en oeuvre de ce procédé.

L'analyse colorimétrique comparative, appelée par la suite aussi comparaison colorimétrique, trouve de nombreuses applications dans le domaine industriel et dans d'autres domaines. Citons pour le domaine industriel l'application d'une peinture, sur un véhicule où une partie nouvellement peinte doit avoir la même couleur que la partie encore revêtue de la peinture initiale, ou la recherche d'un tissu ou d'une peau dont la couleur doit s'approcher le plus possible à celle d'un tissu ou d'une peau nécessitant d'être réparé. Citons également la possibilité d'évaluer l'âge d'un objet à l'aide du changement de couleur qu'il a subi par vieillissement. Citons enfin le domaine de la fabrication de prothèses dentaires où il s'agit de donner à une prothèse une couleur qui se rapproche le plus possible de la couleur de la dent, ou des dents, voisines.

Actuellement, la couleur d'une prothèse dentaire est définie par le dentiste à l'aide d'un nuancier représentant différentes teintes ou couleurs de dents blanches. Le praticien place le nuancier, teinte par teinte, à côté de la dent de référence, voisine de la prothèse à fabriquer, jusqu'à ce que la teinte du nuancier corresponde, par comparaison visuelle, à la couleur de la dent de référence. Le résultat de cette comparaison, et notamment la précision avec laquelle la comparaison est effectuée, dépend principalement de la vision du praticien, de l'éclairage de la dent et du nuancier. La comparaison est rendue plus difficile encore s'il faut interpoler entre deux teintes très voisines du nuancier. La qualité, voire la précision, de la comparaison est influencée par ailleurs par l'état des surfaces à comparer.

En effet, le plus souvent, la dent de référence est en bouche, c'est-à-dire elle est humide et donc brillante. Son aspect colorimétrique, à couleur égale, ne correspond donc pas à celui de la surface sèche des plaques du nuancier. Et même dans le cas d'une réparation d'un appareil dentaire,
L'aspect des dents lorsque l'appareil est en bouche, peut être différent de celui qu'il a lorsqu'il est sorti de la bouche et est donc sec. De plus, cette différence peut être fonction du matériau dans lequel la prothèse sera réalisée.

Une autre difficulté qui influence la précision avec laquelle la comparaison colorimétrique est effectuée, relève de l'éclairage sous lequel la dent ou tout autre objet à comparer, est habituellement vu. Ainsi, la lumière artificielle d'un studio de télévision ou la lumière des projecteurs utilisés lors d'un tournage de film peuvent être assez différentes de la lumière dont se sert le praticien pour effectuer la comparaison.

La reconnaissance et la définition de couleurs, et de teintes, ont été facilitées par un diagramme de chromaticité recommandé par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) en 1931.

Selon ce diagramme, dans lequel x et y sont des coordonnées de chromaticité dans un graphique orthonormé bidimensionnel, chaque couleur est représentée par un point à l'intérieur d'une aire limitée par le lieu spectral et la droite des pourpres, dite plus loin limitée par une courbe limite.

Pour établir ce diagramme colorimétrique, trois coefficients de distribution ont été définis comme correspondant aux stimuli fondamentaux de référence d'un observateur moyen.

Une couleur donnée, analysée par trois cellules dont chacune est corrigée par un filtre reproduisant un de ces coefficients, fournit des flux correspondants X, Y, Z (tristimuli). Elle est représentée dans le graphe CIE, 1931 qui est bidimensionnel, par les coordonnées de chromaticité x et y selon les définitions:
X x = ------- et
X+Y+Z
Y y =
X+Y+Z
L'obtention des coordonnées x, y de chromaticité implique donc, usuellement, I'utilisation de trois cellules optiques de mesure. La précision avec laquelle une couleur donnée est identifiée dépend de la plus ou moins parfaite concordance entre les courbes théoriques et les courbes réelles des combinaisons cellules optiques/filtres utilisés, ou encore, de l'utilisation de spectrophotomètres.

Ces dispositifs sont en général chers et encombrants et nécessitent une mise en oeuvre délicate et souvent assez longue.

Les difficultés mentionnées plus haut sont encore accrues dans des applications telles que la comparaison colorimétrique d'une dent avec un nuancier, lorsque la surface de l'objet à comparer ne présente pas une couleur uniforme et qu'il convient alors d'effectuer la comparaison sur plusieurs zones de l'objet.

Le but de l'invention est de trouver une solution qui permette de remédier aux inconvénients décrits ci-avant.

Avantageusement, cette solution doit permettre une analyse colorimétrique comparative de telle façon qu'il soit possible d'effectuer l'identification d'une couleur par rapport à un nuancier ou teintier prédéfini, quel que soit le domaine d'application, et notamment de rendre la comparaison colorimétrique indépendante le plus possible des facultés subjectives de l'opérateur de la comparaison.

Le but de l'invention est atteint par un procédé d'analyse colorimétrique comparative d'une surface d'un objet par rapport à un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence utilisant un diagramme colorimétrique établi par la CIE en 1931, ce diagramme comportant une aire limitée par une courbe limite. Cette courbe limite est constituée par le lieu spectral de radiations monochromatiques et la droite des pourpres. Chaque couleur est représentée par un point situé à l'intérieur de l'aire.

Le diagramme chromatique de la CIE 1931 a fait l'objet de différentes publications. En particulier, il est décrit dans le traité OPTIQUE PHYSIOLOGIQUE de Yves Le Grand (Tome II Lumière et couleurs ; Masson & Cie, Editeurs, 1972).

Le procédé de l'invention ne nécessite pas l'exploration de l'ensemble du domaine colorimétrique si l'on sait par avance que la couleur est située dans un domaine particulier du diagramme chromatique.

En effet, dans de nombreuses applications, il est possible de connaître par avance certaines propriétés des couleurs analysées et il convient alors de rechercher la couleur particulière de l'objet qui sert comme référence. Ainsi, par exemple, dans le domaine de la fabrication de prothèses dentaires, une dent sera toujours blanche, le blanc allant du blanc pur jusqu'au blanc cassé avec une nuance plus ou moins jaune ou plus ou moins bleue. De façon comparable, un morceau de bois sera toujours marron, le marron pouvant varier du beige au marron foncé. Un objet peint gardera sa couleur de base initiale, la variation due au vieillissement apportant en général des couleurs de plus en plus claires. Et un tissu gardera aussi sa couleur initiale, la variation due au vieillissement pouvant cependant apporter des teintes plus claires ou plus foncées selon la nature des colorants utilisés.

Cette concentration des aspects colorimétriques des objets, selon leur nature, autour d'une couleur de base et le fait que cette couleur est comparée à d'autres, permettent de simplifier la mesure et par cela l'analyse colorimétrique comparative de la surface d'un objet. En particulier, on a constaté qu'une analyse de détail d'une couleur revient souvent à positionner celle-ci sur une ou plusieurs droites du diagramme de la CIE 1931.

Le procédé de l'invention présente les caractéristiques suivantes:
- les éléments colorimétriques de référence sont caractérisés par leurs coordonnées de chromaticité et chacun est représenté par un point placé sur ledit diagramme de la
CIE;
l'ensemble des points ainsi représentés est approché par un segment porté par une droite;
- ladite droite coupe la courbe limite du diagramme de la
CIE en deux points d'intersection définissant deux longueurs d'onde de référence;
- on éclaire la surface de l'objet par une source de lumière donnée et l'on mesure le rapport entre les énergies réfléchies par l'objet dans deux domaines de longueurs d'onde centrées respectivement sur l'une et l'autre des deux longueurs d'onde de référence;
- on assimile la couleur de l'objet à celle de l'élément colorimétrique dont le point correspondant est situé à des distances des points d'intersections telles que le rapport entre les distances est proche de l'inverse du rapport entre les énergies réfléchies par objet.

L'invention concerne par ailleurs les caractéristiques suivantes, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles:
- I'ensemble des points représentant les éléments colorimétriques de référence est représenté sur le diagramme et approché par un ou plusieurs segments portés par des droites différentes;
- on définit un ou plusieurs couples de longueurs d'onde de référence;
- on définit plusieurs couples de zones spectrales dont chaque zone spectrale est concentrée autour d'une longueur d'onde de référence.

Les couples de zones spectrales sont préalablement définies pour chaque application. Ainsi, par exemple, L'analyse de la couleur blanche dans le domaine de la fabrication de prothèses dentaires conduit par la mesure des éléments d'un nuancier à deux zones spectrales bleue et jaune.

- On mesure, de plus, la brillance de l'objet à comparer.

Cette disposition permet de prendre en compte le fait que l'aspect colorimétrique d'un objet, à couleur égale, peut varier selon l'état de la surface de l'objet, par exemple selon que cette surface est sèche ou humide, ou lisse ou plus ou moins rugueuse.

La brillance d'un objet ayant une influence sur l'intensité lumineuse de la lumière réfléchie par un objet, indépendamment de sa longueur d'onde, cette intensité est mesurée au travers d'un filtre neutre, c'est-à-dire d'un filtre à atténuation spectrale uniforme.

- Avantageusement, on effectue l'éclairement de l'objet et la mesure de la lumière réfléchie en absence, ou à l'abri, de lumière ambiante.

Cette disposition a l'avantage particulier d'effectuer la comparaison avec une quantité de lumière précisément définie.

- La lumière éclairant l'objet à comparer est modulée en intensité.

En général, l'objet à comparer est éclairé par une lumière continue, c'est-à-dire par une lumière non interrompue et ayant une intensité lumineuse constante. Cependant, il peut être utile de faire varier cette intensité, par exemple par transformation de la lumière incidente en une lumière pulsée, la modulation étant obtenue par intervention à quelque niveau du système d'éclairage que ce soit, par exemple sur la source de lumière.

- La lumière incidente éclairant l'objet à comparer est une lumière blanche choisie parmi une lumière naturelle, une lumière du jour artificielle et une lumière spécifique aux activités du patient.

Cette disposition tient compte du fait que la couleur d'une prothèse dentaire, qui doit correspondre à celle de la dent ou des dents voisines, peut varier en fonction de la lumière avec laquelle elle est éclairée en bouche.

Dans le cadre de la présente invention, pour faciliter la lecture de la description ci-après de l'invention, le terme couleur englobera les couleurs et leurs teintes. Ainsi, par exemple, les termes blanc et approximativement blanc utilisés en référence à une dent, désignent l'ensemble des couleurs ou teintes habituelles d'une dent.

- L'objet de la comparaison est une dent dans la bouche d'un patient. Cette dent est située à côté d'une place à laquelle doit être insérée ou disposée une prothèse dentaire ayant le même aspect colorimétrique que la dent de comparaison.

- Des paramètres représentatifs de l'ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence sont introduits dans une mémoire. Avantageusement, cette introduction est effectuée préalablement à une analyse colorimétrique comparative.

Cette introduction préalable des éléments colorimétriques de référence peut être effectuée essentiellement selon deux modes différents. Le premier mode d'introduction consiste à éclairer, directement avant l'analyse colorimétrique comparative d'un objet, des objets de référence, porteur de plusieurs couleurs proches de la couleur à analyser, par une lumière donnée, capter les lumières réfléchies par l'objet de référence selon les différentes couleurs et engendrer des signaux électriques représentant leurs coordonnées de chromaticité.

Le deuxième mode d'introduction consiste à introduire dans l'appareil, sous forme électronique ou informatique, comme une bibliothèque de données, plusieurs ensembles d'éléments colorimétriques, représentant chacun une gamme de couleurs différentes. Cette bibliothèque peut être complétée, par exemple, par des ensembles d'éléments colorimétriques représentant différentes couleurs, mais tenant compte de certaines influences sur l'aspect colorimétrique produites par la nature de l'éclairage.

Le but de l'invention est également atteint par un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-avant.

Ce dispositif pour l'analyse colorimétrique comparative d'une surface d'un objet par rapport à un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence, comprend un générateur de lumière, des moyens permettant de diriger la lumière sous la forme d'un faisceau lumineux sur la surface de l'objet, au moins un capteur optique pour capter séparément deux composantes de la lumière réfléchie par ledit objet et pour engendrer des signaux électriques fonction de la lumière réfléchie, des moyens pour recevoir les signaux électriques et pour les comparer à l'ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence, et des moyens destinés à émettre un signal de résultat représentatif de la comparaison.

L'invention concerne également les caractéristiques ciaprès considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles:
- L'ensemble d'éléments colorimétriques est représenté par des signaux électriques introduits dans une mémoire reliée aux moyens de comparaison.

- Le dispositif comprend un seul capteur optique et deux filtres destinés à laisser passer vers le capteur deux composantes de la lumière réfléchie par ledit objet.

Cette disposition permet de s'affranchir d'une dérive (principalement par un effet d'échauffement) du capteur, puisque l'on utilise des rapports entre deux valeurs obtenues par le même capteur.

- Les moyens permettant de diriger le faisceau lumineux émis par le générateur comportent au moins une fibre optique.

- Le dispositif comprend un faisceau de fibres optiques.

L'extrémité du faisceau destinée à être dirigée vers l'objet à analyser, est avantageusement pourvue d'un cache chanfreiné par rapport à l'axe du faisceau, et abritant la surface à éclairer de la lumière ambiante.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation fait ci-après en référence aux dessins. Dans ces dessins:
La figure 1 représente le diagramme de chromaticité établi par la Commission Internationale de 'éclairage (CIE) en 1931.

La figure 2 représente le principe d'un dispositif pour l'analyse colorimétrique comparative selon l'invention.

La figure 3 représente le dispositif de la figure 2, adapté à une mesure à trois capteurs, et
La figure 4 représente le schéma d'un dispositif d'analyse colorimétrique comparative selon un mode de réalisation avantageux de l'invention.

La figure 1 représente le diagramme de chromaticité établi par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) en 1931. Sur ce diagramme, on peut distinguer essentiellement six zones différentes référencées par des lettres. Cinq de ces zones différentes représentent des domaines chromatiques (couleurs) dont les longueurs d'onde dominantes sont situées respectivement dans le rouge (R), I'orangé (O), le jaune (J), le vert (V) et le bleu (B). Le sixième domaine représente le blanc (W). L'ensemble des couleurs est limité par la courbe limite
CL.

En approchant le domaine chromatique dans lequel est située la couleur de l'objet à comparer, par une ou plusieurs droites (fig. 3), I'opérateur effectuant l'analyse colorimétrique comparative choisira le ou les couples de longueurs d'onde de référence A1 et 2 approprié auquel il mesurera les énergies réfléchies par l'objet.

En effet, la couleur d'un élément colorimétrique de référence est représentée par un point M situé sur ledit diagramme de la CIE. Un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence est approché par un segment porté par une droite D. Les longueurs d'onde Ài et 2 sont celles de l'intersection de la droite ainsi définie avec la courbe limite du diagramme en deux points d'intersection P, et P2.

Pour obtenir la couleur de l'objet à comparer, on éclaire sa surface par une source de lumière donnée et l'on mesure le rapport entre les énergies réfléchies par l'objet dans deux domaines de longueurs d'onde centrés respectivement par l'une et l'autre des deux longueurs d'onde de référence.

Ensuite, on assimile la couleur de l'objet à celle de l'élément colorimétrique de référence dont le point M correspondant est situé à des distances d1 et d2 des points d'intersection P1 et P2 telles que le rapport entre les distances est proche de l'inverse du rapport entre les énergies réfléchies par l'objet.

Avantageusement, I'opérateur dispose d'une bibliothèque constituée par des paramètres représentatifs d'un ensemble ou de plusieurs ensembles prédéterminés d'éléments colorimétriques de référence et des longueurs d'onde de référence correspondantes. Cette bibliothèque peut être de différentes natures. Nous citons à titre d'exemple non exhaustif, d'une part, une collection de nuanciers et d'autre part, une banque de données. Dans le cas d'une collection de nuanciers, chaque nuancier comporte une pluralité de plaquettes dont chacune représente une teinte ou nuance d'une couleur ou une couleur d'une gamme de couleurs avoisinantes.

Dans le cas d'une banque de données, des paramètres représentatifs de différentes couleurs de différents domaines chromatiques et, avantageusement, également des paramètres représentatifs de longueurs d'onde de référence, sont introduits dans une mémoire à laquelle l'opérateur de l'analyse comparative a accès, par exemple au moyen d'un dispositif d'analyse comparative.

Le dispositif de l'invention, destiné à la comparaison colorimétrique des surfaces de deux objets, est constitué selon le principe représenté sur la figure 2. Une source lumineuse 6 envoie de la lumière ayant un spectre chromatique donné au travers d'une fibre optique 61, formant ainsi un faisceau lumineux incident sur la surface d'un objet 9.

La lumière réfléchie par la surface de l'objet 9 est transmise au travers d'une fibre optique de réception 62, en passant par un filtre 5 à réponse spectrale uniforme dans le spectre visible, vers un capteur optique 7. Le capteur 7 engendre un signal électrique correspondant à la luminosité de la lumière ayant traversé le filtre 5. Le signal électrique est reçu par un amplificateur 8 pour un traitement électronique approprié résultant en un signal de sortie qui peut être transmis à un élément d'affichage 10 tel que par exemple un instrument de mesure 10 étalonné en toute unité de mesure permettant une exploitation de cette valeur, ou un dispositif affichant le nom de la couleur analysée.

Selon ce principe, on définit d'abord les longueurs d'onde de référence Ài À2 et les filtres centrés approximativement sur ces longueurs d'onde. Pour les exemples ci-après, la source lumineuse 6 est supposée envoyer de la lumière blanche, et les longueurs d'onde de référence sont situées dans les domaines bleu et jaune.

Un dispositif de comparaison colorimétrique prenant en compte deux composantes chromatiques de la lumière réfléchie peut être conçu essentiellement selon la variante représentée sur la figure 3. Selon cette variante, le dispositif comprend trois fibres optiques de réception dont deux fibres de réception 62 pour la mesure des composantes chromatiques et une fibre de réception 63 pour obtenir une mesure de référence. Alors que les deux fibres optiques de réception 62 aboutissent chacune sur un filtre destiné à laisser passer respectivement la composante bleue ou jaune, la fibre optique de réception 63 aboutit, soit directement sur le capteur 7, soit sur un filtre qui permet d'obtenir une réponse spectrale s'approchant le plus possible de celle de l'oeil en vision photopique et qui empêche le passage de l'infrarouge et de l'ultraviolet. Un tel filtre est qualifié dans les exemples qui suivent, comme blanc . Cette mesure de référence permet de prendre en compte les variations de la luminosité de la source lumineuse 6 et de compenser ainsi des effets de variation dus à un vieillissement de la lampe, à des variations de tension ou à toute autre perturbation, ou tout simplement à un échange de la lampe.

L'absence d'un filtre blanc entre l'extrémité de la fibre de réception 63 et le capteur 7 correspondant est concevable, si ce dernier a - par construction - une réponse spectrale correspondant à celle d'un filtre blanc.

Chacun des capteurs 7 engendre un signal correspondant respectivement à l'une des composantes chromatiques, à l'autre composante chromatique ou à la lumière blanche. Ces signaux électriques sont envoyés chacun vers un amplificateur opérationnel correspondant qui engendre un signal de sortie. Ce signal de sortie est envoyé, en passant par un instrument de mesure ou d'affichage 10 ou directement vers un dispositif de traitement des signaux permettant d'effectuer un traitement approprié de ces signaux.

Dans la pratique, le dispositif décrit ci-avant sera utilisé dans un premier temps pour mesurer, définir et enregistrer les valeurs respectives de deux composantes chromatiques de chaque couleur d'une palette de référence ou d'un nuancier donné. Cette palette de référence peut servir à connaître, par exemple, I'état de dégradation ou de vieillissement d'un objet, provoqué par le temps, par la lumière ou par une agression quelconque telle que chimique. A cet effet, la palette présente des paliers de dégradation progressive et permet, avec une mesure unique et rapide, de déterminer l'état de l'objet.

De façon analogue, on mesure d'abord les couleurs du nuancier destiné à la fabrication de prothèses dentaires.

Ensuite, on mesure la couleur d'une dent de comparaison dans la bouche d'un patient et compare le résultat obtenu avec les valeurs prédéterminées et enregistrées dans une mémoire des moyens de comparaison. Le résultat de cette comparaison attribue la couleur de la dent de comparaison à une des couleurs du nuancier ou teintier, ou à une valeur interpolée entre deux couleurs du nuancier. Lors de la réalisation d'une prothèse dentaire, le fabricant se réfère à cette identification de la couleur et fabrique la prothèse dentaire en conséquence.

Les signaux de sortie des amplificateurs 8 peuvent être exploités directement, par exemple en les transmettant, sans affichage sur un instrument d'affichage 10, vers un mélangeur de pigments pour la fabrication de la dent. Ceci est valable aussi bien dans le cas où la comparaison entre la dent et le nuancier est effectuée au laboratoire de fabrication de la prothèse dentaire que dans d'autres cas où une transmission de ces données à distance est nécessaire.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de comparaison est conçu autour d'un seul capteur optique 7 et avec un support, tel un disque 4, permettant de placer successivement plusieurs filtres, par exemple un premier filtre couleur" et un deuxième filtre couleur, un filtre blanc et un filtre neutre, c'est-à-dire ayant une atténuation spectrale uniforme, devant le capteur. II va sans dire, sans sortir du cadre de la présente invention que, d'une part, le support peut avoir d'autres formes, notamment non rotatives et que, d'autre part, L'ensemble de ces filtres peut être remplacé par un filtre unique dont les caractéristiques de transmission ou de réflexion peuvent être modifiées par des moyens appropriés.

Selon cette conception représentée sur la figure 4, un micro-ordinateur 1 commande un moteur pas à pas 2 par l'intermédiaire d'un interface 3. Le moteur 2 actionne le disque 4 porteur de quatre filtres 5. Les filtres 5 sont disposés à la périphérie du disque 4, par exemple dans l'ordre, filtre bleu 51, filtre jaune 52, filtre blanc 53 et filtre neutre 54.

II est bien entendu que le filtre blanc 53 peut en même temps être un filtre réducteur du niveau lumineux de la lumière blanche. En variante, le filtre 53 peut être omis, si le capteur 7 est déjà corrigé de par sa conception. Dans ce cas, il y a une simple encoche dans le pourtour du disque 4.

En ce qui concerne l'utilisation d'un filtre neutre dans certaines applications, il convient de noter qu'il serait insuffisant de prendre en compte uniquement la couleur de l'objet, lorsqu'il s'agit d'un objet dont la surface est rendue brillante par exemple par l'humidité, tel une dent en bouche, ou dont la brillance dépend, pour le moins en partie, du matériau en lequel l'objet est réalisé. Une dent en céramique a une brillance différente de celle d'une dent en résine, etc..

Le générateur de lumière 6, par exemple une lampe halogène dont la température de couleur est de l'ordre de 3200 à 3300 K, envoie la lumière par une fibre optique 61 sur la surface de l'objet 9, la dent de comparaison, et envoie la lumière blanche simultanément par la fibre optique 63 vers le disque 4.

La lumière réfléchie par la dent 9 est transmise par la fibre optique 62 vers le disque 4.

Dans une première étape, le capteur 7, par exemple une photodiode au silicium, reçoit directement, mais de préférence de manière atténuée par le filtre blanc 53, la lumière de la lampe 6 par la fibre optique 63 et engendre un signal électrique correspondant. Le micro-ordinateur Il enregistre et mémorise le résultat de cette mesure.

Ensuite, le premier filtre couleur, dans l'exemple choisi, le filtre bleu 51, est présenté devant le capteur 7. Le capteur 7 reçoit la lumière réfléchie par l'objet 9 au travers la fibre optique 62 et le filtre et engendre un signal électrique correspondant. Le micro-ordinateur 11 enregistre le signal électrique engendré par la photodiode 7 et traité par l'amplificateur opérationnel 8, dans une mémoire.

Dans une troisième étape, le second filtre couleur, dans l'exemple choisi, le filtre jaune 52, est disposé devant la photodiode 7. Le capteur 7 reçoit la lumière réfléchie par l'objet 9 au travers la fibre optique 62 et le filtre et engendre un signal électrique correspondant. Le micro-ordinateur 11 enregistre et mémorise le troisième résultat de mesure. A la suite des mesures effectuées, le micro-ordinateur 1 1 établit le rapport jaune/bleu des intensités lumineuses des deux composantes représentant la couleur de la dent de comparaison.

Dans une quatrième étape, le filtre neutre 54 est disposé devant le capteur 7, lorsque les trois mesures blanc, bleu et jaune ont été effectuées. Le capteur 7 reçoit la lumière réfléchie par l'objet 9 au travers la fibre optique 62 et le filtre et engendre un signal électrique correspondant. Le microordinateur il enregistre et mémorise le résultat de la mesure de la brillance ou luminance de l'objet.

En variante, avant d'établir le rapport jaune/bleu pour déterminer la couleur d'une dent à analyser, on mesure l'intensité de la lumière émise par le générateur de lumière au travers d'un filtre éventuellement atténuateur ou réduite par réduction de la section du conduit lumineux correspondant, et la brillance de la dent au travers du même filtre ou un filtre supplémentaire, pour déterminer la valeur luminance , c'est-à-dire la brillance ou l'éclat de la dent, exprimée par le rapport de ces deux valeurs. Ensuite, on mesure l'énergie Ài et l'énergie +X2 réfléchies par l'objet à analyser dans les deux domaines de longueur d'onde centrés respectivement par l'une et l'autre des deux longueurs d'onde de référence À1 et 2 des composantes bleue et jaune et forme le rapport entre ces deux valeurs. Le résultat obtenu par ces mesures est comparé aux valeurs de référence du nuancier préalablement enregistrées.

Le résultat de cette comparaison est affiché, par exemple sous forme de la référence de la dent suivant les critères d'un nuancier ou teintier normalisé. Cette référence peut également être transmise à distance au laboratoire de fabrication de la prothèse dentaire pour y être affichée ou, en alternative, pour y être introduite dans un dispositif de commande destiné à contrôler un mélangeur automatique des ingrédients nécessaires à la fabrication de la prothèse dentaire.

Indépendamment du mode de réalisation choisi du dispositif d'analyse colorimétrique selon l'invention, les extrémités de la fibre optique 61 dirigeant la lumière blanche sur la dent 9 et de la ou des fibres optiques 62 oeuvre, de manière répétitive, pour chaque zone de la graduation
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'analyse colorimétrique comparative d'une surface d'un objet par rapport à un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence utilisant un diagramme établi par la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) en 1931 et comportant une aire limitée par une courbe limite, caractérisé en ce que:

- les éléments colorimétriques de référence sont caractérisés par leurs coordonnées de chromaticité et chacun est représenté par un point (M) placé sur ledit diagramme de la CIE;

- I'ensemble des points (M) ainsi représenté est approché par un segment porté par une droite (D);

- ladite droite (D) coupe la courbe limite du diagramme de la CIE en deux points d'intersection (P1, P2) définissant deux longueurs d'onde de référence (À1, 2);

- on éclaire la surface de l'objet par une source de lumière donnée et l'on mesure le rapport entre les énergies ((t)À1, é réfléchies par l'objet dans deux domaines de longueurs d'onde centrés respectivement par l'une et l'autre des deux longueurs d'onde de référence (À1, 2);

- on assimile la couleur de l'objet à celle de l'élément colorimétrique de référence dont le point (M) correspondant est situé à des distances (d1, d2) des points d'intersection (P1, P2), telles que le rapport entre les distances (d1, d2) est proche de l'inverse du rapport entre les énergies réfléchies (Ài, h,) par l'objet.

2. Procédé d'analyse colorimétrique comparative selon la revendication 1, caractérisé en ce que:

- L'ensemble des points (M) représenté est approché par un ou plusieurs segments portés par des droites différentes, et

- I'on définit un ou plusieurs couples de longueurs d'onde de référence (À1, À2).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, de plus, on mesure la brillance de l'objet.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on effectue l'éclairement de l'objet et la mesure de la lumière réfléchie en absence de lumière ambiante.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lumière éclairant l'objet à comparer est modulée en intensité.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des paramètres représentatifs de l'ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence sont introduits dans une mémoire et que les éléments colorimétriques de référence ont été obtenus à partir d'objets de référence dont la surface a été éclairée par une lumière et dont on a mesuré les coordonnées de chromaticité.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'objet est une dent dans la bouche d'un patient à côté de laquelle doit être disposée une prothèse dentaire ayant le même aspect colorimétrique que la dent.

8. Dispositif pour l'analyse colorimétrique comparative d'une surface d'un objet par rapport à un ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence, le dispositif comprenant:

- un générateur de lumière (6),

- des moyens (61) permettant de diriger la lumière sous la forme d'un faisceau lumineux sur la surface de l'objet,

- au moins un capteur optique (7) pour capter séparément deux composantes spectrales de la lumière réfléchie par l'objet et pour engendrer des signaux électriques fonction de la lumière réfléchie,

- des moyens (8) pour recevoir les signaux électriques et pour les comparer à des paramètres représentatifs de l'ensemble prédéterminé d'éléments colorimétriques de référence, et

- des moyens (10) destinés à émettre un signal de résultat représentatif de la comparaison.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de mesurer la brillance de l'objet.

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend un seul capteur optique (7) et deux filtres (51, 52) destinés à laisser passer vers le capteur (7) les deux composantes de la lumière réfléchie.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens (61) permettant de diriger la lumière sur la surface de l'objet comportent au moins une fibre optique.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un faisceau (60) de fibres optiques dont l'extrémité destinée à être dirigée sur la surface de l'objet, est pourvue d'un cache (64) chanfreiné abritant la surface à éclairer de lumière ambiante.