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{{Utilisateur:AlasjournEllande/Carnet brouillon}}
 
== Dérivée d’une fonction à une variable ==
== Changement de primaires ==
{{Définition
Pour de multiples applications, on peut être amené à changer complètement les primaires utilisées. Dans le cas étudié ici, on connaît les composantes (à un facteur près) qui permettent d'égaliser les nouvelles primaires. On conservera les mêmes composantes pour le blanc de référence dans les deux systèmes, en général, on prend ''A'' = 1.
| contenu =
: {| class="wikitable" style="align:center; text-align:center; width:80%;"
La [[Fonction dérivée/Nombre dérivé#Définition du nombre dérivé|dérivée en un point]] d’une fonction à une seule variable est définie, lorsqu'elle existe, par la formule suivante :
! rowspan="2" scope="row" |Système de couleurs 3
<center><math>f\,'(x)=\lim_{u \to 0} \frac{f(x+u)-f(x)}{u} </math></center> }}
! scope="row" |Couleurs 3
Il s'agit de la limite quand <math>u</math> tend vers 0 du taux d'accroissement de <math>f</math>.
! scope="col" |Rouge <math>\{X'\}</math>
! scope="col" |Vert <math>\{Y\}</math>
! scope="col" |Bleu <math>\{Z\}</math>
! scope="col" |Blanc <math>\{D_{65}\}</math>
|-
! scope="row" |Composantes pour égaliser le blanc
|<math>A</math>
|<math>A</math>
|<math>A</math>
|1
|-
! rowspan="2" scope="row" |Système de couleurs 4
! scope="row" |Couleurs 4
! scope="col" |Rouge <math>\{R_{709}\}</math>
! scope="col" |Vert <math>\{G_{709}\}</math>
! scope="col" |Bleu <math>\{B_{709}\}</math>
! scope="col" |Blanc <math>\{D_{65}\}</math>
|-
! scope="row" |Composantes pour égaliser le blanc
|<math>A</math>
|<math>A</math>
|<math>A</math>
|1
|}
L'égalisation des nouvelles primaires peut alors être mesurée à un facteur près, ce qui impose :
: <math> \{R_{709} \}\equiv k_{r} \cdot \left( X'_{R_{709}}\cdot \{X'\}+Y'_{R_{709}}\cdot \{Y'\}+Z'_{R_{709}}\cdot \{Z'\} \right) \, ;</math>
: <math> \{G_{709} \}\equiv k_{g} \cdot \left( X'_{G_{709}}\cdot \{X'\}+Y'_{G_{709}}\cdot \{Y'\}+Z'_{G_{709}}\cdot \{Z'\} \right) \, ;</math>
: <math> \{B_{709} \}\equiv k_{b} \cdot \left( X'_{B_{709}}\cdot \{X'\}+Y'_{B_{709}}\cdot \{Y'\}+Z'_{B_{709}}\cdot \{Z'\} \right) \, ;</math>
On peut également écrire ces trois relations sous forme matricielle :
: <math>
\begin{pmatrix} \{R_{709}\} \\ \{G_{709}\} \\ \{B_{709}\} \end{pmatrix}
\equiv
\begin{pmatrix}
k_{r} & 0 & 0 \\
0 & k_{g} & 0 \\
0 & 0 & k_{b}
\end{pmatrix}
\times
\begin{pmatrix}
X'_{R_{709}} & Y'_{R_{709}} & Z'_{R_{709}} \\
X'_{G_{709}} & Y'_{G_{709}} & Z'_{G_{709}} \\
X'_{B_{709}} & Y'_{B_{709}} & Z'_{B_{709}}
\end{pmatrix}
\times
\begin{pmatrix}\{X'\} \\ \{Y'\} \\\{Z'\} \end{pmatrix}
=
\mathbf {D_k} \times
\mathbf N \times
\begin{pmatrix}\{X'\} \\ \{Y'\} \\\{Z'\} \end{pmatrix} .</math>
Il faut tout d’abord déterminer les coefficients k inconnus.
 
=== Notations ===
<math>\begin{pmatrix} k_{r} \\ k_{g} \\ k_{b} \end{pmatrix} = {}^{t} \mathbf N^{-1}\times \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{pmatrix} .</math>
En physique, on note couramment les dérivées sous la forme d'un rapport de différentielles (cf. [[Notions sur les différentielles/Notation différentielle|chapitre n°2]]) :
* <math>f\,'=\frac{\mathrm d f}{\mathrm d x}</math> si la grandeur représentée par la fonction <math>f=f(x)</math> ne dépend que d'une dimension spatiale.
* <math>f\,'=\frac{\mathrm d f}{\mathrm d t}</math> ou parfois <math>\dot{f}=\frac{\mathrm d f}{\mathrm d t}</math> si la grandeur représentée par la fonction <math>f=f(t)</math> ne dépend que du temps.
 
=== Dérivée logarithmique ===
On obtient les nouvelles composantes à partir des anciennes :
{{Définition
: <math>
| contenu =
\begin{pmatrix}
On appelle la ''[[Fonction logarithme/Dérivée de ln(u)|dérivée logarithmique]]'' d’une fonction à valeurs non nulles la dérivée du logarithme népérien de sa valeur absolue.
R_{709} \\ G_{709} \\ B_{709}
}}
\end{pmatrix} =
Autrement dit, la dérivée logarithmique de la fonction ''f'' est la dérivée de la fonction ''g'' définie par <math>g(x) = \ln |f(x)| </math>. Or comme on sait que la dérivée du logarithme népérien est la fonction inverse, on a :
\mathbf {D_k}^{-1}
<math>g'(x)=\frac{f'(x)}{f(x)}</math>
\times
{}^t \mathbf N^{-1}
\times
\begin{pmatrix}
X' \\ Y' \\ Z'
\end{pmatrix}.
</math>
 
== Dérivée partielle d'une fonction à plusieurs variables ==
== Recherche luminances ==
Lorsqu'une fonction dépend de plusieurs variables, couramment <math>x</math>, <math>y</math>, <math>z</math>, et <math>t</math> en physique, il faut distinguer les dérivées selon ces différentes variables. {{Définition
 
| contenu =
== Passage d'un système RVB aux systèmes CIE XYZ 1931 ou 1964 ==
La dérivée de la fonction <math>f=f(x,y,z,t)</math> par rapport à la variable <math>x</math> est définie par :
Soit un système RVB quelconque, il est défini parla chrominance les trois primaires et du blanc de référence.
<center><math>f^{\,'}_x=\frac{\partial f}{\partial x}=\lim_{\delta x \to 0}\frac{f(x+\delta x,y,z,t)-f(x,y,z,t)}{\delta x}</math>.</center>}}
{| class="wikitable centre" width="60%"
De même les dérivées par rapport aux autres variables s'écrivent :
!<math>\textstyle\{R\}</math>
: <math>f^{\,'}_y=\frac{\partial f}{\partial y}=\lim_{\delta y \to 0}\frac{f(x,y+\delta y,z,t)-f(x,y,z,t)}{\delta y}</math>,
!<math>\textstyle\{V\}</math>
: <math>f^{\,'}_z=\frac{\partial f}{\partial z}=\lim_{\delta z \to 0}\frac{f(x,y,z+\delta z,t)-f(x,y,z,t)}{\delta z}</math>,
!<math>\textstyle\{B\}</math>
: <math>f^{\,'}_ty=\frac{\partial f}{\partial t}=\lim_{\delta t \to 0}\frac{f(x,y,z,t+\delta t)-f(x,y,z,t)}{\delta t}</math>
!<math>\textstyle\{W\}</math>
De telles dérivées sont appelées ''dérivées partielles''. On peut de nouveau dériver ces dérivées par rapport à <math>x</math>, <math>y</math>, <math>z</math>, ou <math>t</math>, ce qui nous donne les dérivées partielles secondes :
|-
: <math>f^{\,''}_xx=\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}</math>, <math>f^{\,''}_xy=\frac{\partial^2 f}{\partial x\,\partial y}</math>, etc.
|<center><math>\textstyle(x_R;y_R)</math></center>
|<center><math>\textstyle(x_V;y_V)</math></center>
|<center><math>\textstyle(x_B;y_B)</math></center>
|<center><math>\textstyle(x_W;y_W)</math></center>
|}
Le blanc de référence, pour une luminance <font style="vertical-align:30%;"><math>L_W = Y_W = 1\,cd.m^{-2}</math></font> et pour composantes <font style="vertical-align:17%;"><math>R=1,\, V=1,\,B=1</math></font>
 
On peut retrouver les luminances nécessaires <font style="vertical-align:26%;"><math>Y_R,\,Y_V,\,Y_B</math></font> pour les trois primaires.
 
<math>
\begin{cases}
Y_W=Y_R+Y_V+Y_B \\
X_W+Y_W+Z_W=X_R+Y_R+Z_R+X_V+Y_V+Z_V+X_B+Y_B+Z_B \\
X_W=X_R+X_V+X_B
\end{cases}
 
\Leftrightarrow
 
\begin{cases}
Y_W=Y_R+Y_V+Y_B \\
\dfrac{Y_W}{y_W}=\dfrac{Y_R}{y_R}+\dfrac{Y_V}{y_V}+\dfrac{Y_B}{y_B} \\
x_W\cdot\dfrac{Y_W}{y_W}=x_R\cdot\dfrac{Y_R}{y_R}+x_V\cdot\dfrac{Y_V}{y_V}+x_B\cdot\dfrac{Y_B}{y_B}
\end{cases}
 
</math> <math>
\begin{pmatrix}
1 \\ \frac{1}{y_W} \\ \frac{x_W}{y_W}
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
1 & 1 & 1 \\
\frac{1}{y_R} & \frac{1}{y_V} & \frac{1}{y_B} \\
\frac{x_R}{y_R} & \frac{x_V}{y_V} & \frac{x_B}{y_B}
\end{pmatrix}
\cdot
\begin{pmatrix}
Y_R \\ Y_V \\ Y_B
\end{pmatrix}
 
\Leftrightarrow
 
\begin{pmatrix}
Y_R \\ Y_V \\ Y_B
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
1 & 1 & 1 \\
\frac{1}{y_R} & \frac{1}{y_V} & \frac{1}{y_B} \\
\frac{x_R}{y_R} & \frac{x_V}{y_V} & \frac{x_B}{y_B}
\end{pmatrix}
\cdot
\begin{pmatrix}
1 \\ \frac{1}{y_W} \\ \frac{x_W}{y_W}
\end{pmatrix}
</math>
 
<math>
\begin{pmatrix}
X_R \\ X_V \\ X_B
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
x_R\cdot\frac{Y_R}{y_R} \\ x_V\cdot\frac{Y_V}{y_V} \\ x_B\cdot\frac{Y_B}{y_B}
\end{pmatrix}
</math> et <math>
\begin{pmatrix}
Z_R \\ Z_V \\ Z_B
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
z_R\cdot\frac{Y_R}{y_R} \\ z_V\cdot\frac{Y_V}{y_V} \\ z_B\cdot\frac{Y_B}{y_B}
\end{pmatrix}
</math>
 
On peut alors déterminer la matrice de transformation pour n'importe quelle couleur.
 
<math>
\begin{pmatrix}X\\Y\\Z\end{pmatrix}=
\begin{pmatrix}
x_R\cdot\frac{Y_R}{y_R} & x_V\cdot\frac{Y_V}{y_V} & x_B\cdot\frac{Y_B}{y_B} \\
Y_R & Y_V & Y_B\\
z_R\cdot\frac{Y_R}{y_R} & z_V\cdot\frac{Y_V}{y_V} & z_B\cdot\frac{Y_B}{y_B}
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}R\\V\\B\end{pmatrix}
</math>