L’outil de synthèse colorée en version carnet JS Observable

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Pour rendre plus simple mais aussi plus ouverte l’utilisation de l’outil de création d’une palette synthétique à partir d’une image, il vient d’être porté sur le site de carnets interactifs Observable :
https://observablehq.com/@ljegou/color-abstract-via-multidim-kmeans

Le principe de ces carnets est d’offrir une plateforme interactive de modification et d’exécution de code, ce qui permet de l’utiliser directement mais aussi de le copier et d’en examiner le fonctionnement.

L’un des points qui restait à améliorer était la façon dont l’outil sélectionne les groupes de couleurs représentatifs de l’image, ce qui correspond à une segmentation. Les versions précédentes de l’outil utilisent un algorithme à base d’agglomération progressive des couleurs selon leur proximité, qui fonctionne mais n’est pas très rapide, notamment avec les espaces colorimétriques complexe (comme CIE*Lav et CIE*Luv).

Le choix de l’espace de définition des couleurs

Pour aller vers des algorithmes de segmentation plus robustes et plus rapides, j’ai utilisé ici une méthode assez classique, celle des K-Moyennes (ou K-Means en anglais). Cette méthode produit des segmentations assez rapidement en utilisant un semis aléatoire de départ, qui est affiné progressivement. Il en découle que les segmentations peuvent varier légèrement d’une exécution à l’autre.

J’utilise ici une version multi-dimensionnelle des K-Moyennes proposée par Stanley Fork , détectée et présentée pour Observable par Philippe Rivière. Ici, la segmentation est effectuée sur les valeurs de composante des couleurs échantillonnées dans l’image, selon l’espace colorimétrique retenu (par exemple, les composantes R, V et B en trichromie simple). La rapidité d’exécution permet d’utiliser différents modèles colorimétriques de mesure des couleurs, ce qui permet de les comparer rapidement.

L’autre intérêt de la plateforme Observable, c’est qu’elle gère très bien le travail avec les formes graphiques vectorielles, via la bibliothèque de fonctions SVG D3. Cela permet de pourvoir télécharger directement toutes les illustrations générées au format SVG ou PNG. De même, on peut facilement télécharger les structures de données au format texte JSON :

La palette synthétique détectée, sous la forme d’une structure JSON classée.

Observable propose aussi une bibliothèque pour générer rapidement des graphiques complexes, Plot, que j’ai utilisée ici pour proposer deux histogrammes de la palette synthétique détectée, triée par effectifs décroissants ou par teinte.

Histogramme de la palette détectée, par effectifs décroissants.
Histogramme de la palette détectée, trié selon la teinte.

Exemple d’utilisation

Pour utiliser l’application, quelques étapes :
– Charger une image (JPEG ou PNG, la taille de l’image influe le temps de calcul).
– La synthèse colorée se calcule avec les valeurs par défaut des paramètres, que l’on peut affiner.

La montagne Sainte Victoire de Paul Cézanne, 1902-1904.

Paramètres :
– Nombre de clusters colorés à rechercher : détermine le niveau de regroupement. Choisir plus de clusters (symboles sur le graphique) offrira une analyse plus fine.
– Sampling step : écart d’échantillonnage. L’outil simplifie l’image en une série de points séparés dans l’image par cet écart en pixels. Plus de points affine l’analyse mais allonge le calcul.
– Min. luminosity : Limite minimale de prise en compte des couleurs de l’image, pour ne pas s’occuper des parties trop sombres.

Les paramètres d’analyse de l’image de la Sainte Victoire de Paul Cézanne

Résultat de l’analyse, un graphique par cercles proportionnels sur deux axes en représentation polaire (la teinte est l’angle, le rayon correspond soit à la saturation, soit à la luminosité) :

Le résultat de l’analyse de l’image avec les paramètres ci-dessus.

Comme d’habitude, je suis preneur de toute remarque et commentaire sur l’utilisation de cet outil, n’hésitez pas à l’utiliser et à le modifier à votre tour (on peur “forker” un carnet, c’est à dire en créer une version de copie, sur son propre compte Observable).

À vous de jouer !

Nouvel outil de création de gradients doubles

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inflexion

On utilise très souvent les gradients doubles en cartographie thématique, par exemple lorsque le phénomène à représenter présente des valeurs positives et négatives, ou qu’il existe un seuil utile dans ses valeurs (moyenne, indice 100, etc.).

L’outil de création de gradients pouvait être utilisé en deux fois pour créer une telle double progression, mais il est plus simple désormais d’utiliser un nouvel outil développé spécifiquement :

En français : http://www.geotests.net/couleurs/gradients_inflex.html
En anglais : http://www.geotests.net/couleurs/gradients_inflex_en.html

L’outil propose la modification d’une quatrième composante : la transparence, en plus des trois classiques, teinte, saturation et luminosité, suite à une idée de F. Bahoken. Cette fonction a aussi été ajoutée à l’outil de création de gradients d’une seule progression.

Nouvelle version de l’outil de synthèse colorée

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De nouveaux développements de cet outil ont été effectués, pour prendre en compte des idées intéressantes : la possibilité de rendre transparents les symboles de l’analyse (F. Bahoken) et le choix de la méthode de représentation des groupes de couleurs.

Rappel, les URLs de l’outil :

En français : http://www.geotests.net/couleurs/frequs_svg.html?l=fr
En anglais : http://www.geotests.net/couleurs/frequs_svg.html

Synthèses colorée avec transparence

Transparence dans les symboles de l’analyse

 La transparence des symboles permet de visualiser leur plus ou moins grande superposition, dans le cas de réglages favorisant des groupes de couleurs proches. Elle produit en outre des visualisations qui ont un intérêt esthétique dans le mélange des couleurs.

moyenne et médiane Analyse de la carte avec un gradient jaune-vert.

La seconde modification de l’outil concerne la méthode selon laquelle les couleurs d’un même groupe sont représentés par une couleur et donc par un symbole unique. Auparavant c’est la moyenne des couleurs du groupe qui avait ce rôle représentatif, mais le risque existe que la couleur moyenne d’un groupe n’existe pas réellement dans l’image. On a donc ajouté la possibilité d’utiliser la couleur médiane, c’est à dire celle qui est représentée en plus grand nombre dans le groupe.

Dans certains cas, le résultat de l’analyse sera donc légèrement différent selon la méthode utilisée, surtout si on utilise des paramètre produisant un petit nombre de symboles sur l’analyse (ie. un seuil de regroupement important).

Dans tous les cas on conseille de faire varier légèrement les paramètres de seuil et de tester plusieurs espaces colorimétriques de calcul, l’algorithme d’analyse étant sensible et pouvant produire des résultats sensiblement différents dans les détails.

 

Retours d’utilisation ?

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Bonjour, dans le cadre de la présentation prochaine dans plusieurs conférences des outils présentés sur ce carnet, nous serions intéressés par les retours d’expériences des utilisateurs : avez-vous utilisé ces outils simplement pour les tester, lors de la composition d’une carte, pour analyser des images qui vous semblaient intéressantes, produire des gradients colorés originaux ?

Ces retours nous seraient très importants pour mieux comprendre les besoins des utilisateurs, producteurs de cartes comme simples curieux des harmonies colorées et ainsi faire évoluer les outils ou les compléter par d’autres.

L’utilisation dans le cadre de l’enseignement de la cartographie thématique est particulièrement intéressante, les tests menés jusqu’à présent on permis d’orienter progressivement les fonctionnalités des outils.

Les conférences prévues sont :

En vous remerciant par avance de votre contribution à ces projets, libres par définition et motivés par l’usage de nouvelles technologies pour faire évoluer la méthodologie de conception des cartes !

Explorateur de gradients colorés

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Un nouvel outil est disponible en test sur le site : http://geotests.net/couleurs/gradients.html Cet outil à été développé pour illustrer une série d’articles en cours d’écriture sur les bases de la création de gradients colorés, en utilisant la description des couleurs … Continuer la lecture

Synthèses colorées : Nouveau moteur 3D

moteur3D_threejs

Une nouvelle version de l’outil “Synthèses colorées” est disponible en test.

Cette nouvelle version apporte une évolution majeure du moteur de représentation 3D des couleurs :

  • des sphères colorées plus réalistes ;
  • une exploration du modèle 3D facilitée (rotation, zoom et déplacement à la souris) ;
  • une représentation du cylindre HSL/HLS plus lisible.

Vous êtes donc invités à tester cette représentation, qui a pour vocation, une fois validée, à remplacer l’ancienne.

Du point de vue technique, on a utilisé la bibliothèque de fonctions open-source Three.JS, une référence dans le domaine.

Perspectives

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Au fil de la présentation des outils dans diverses contextes (FIG de Saint-Dié des Vosges, journée “Art et Cartographie” du Comité Français de Cartographie à Besançon, échanges sur Internet), de nombreuses idées ont été émises pour les faire évoluer et … Continuer la lecture

Couleurs complémentaires : principe général

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L’outil de détection des couleurs complémentaires dans une image est disponible à l’adresse suivante : http://www.geotests.net/couleurs/complementaires.html Son principe de fonctionnement est simple : Choisir un fichier image sur la machine ; Sélectionner un mode de fonctionnement. Par défaut : repérage d’une … Continuer la lecture

Proportions et relations colorées : variantes

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L’outil de synthèse graphique des palettes présente plusieurs variantes, selon la technique utilisée pour rassembler les différentes couleurs d’une image en groupes significatifs. L’outil le plus simple, “A colored Abstract“, utilise la technique intuitive du seuil de distinction. Une seule valeur … Continuer la lecture

Proportions et relations colorées : principe général

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L’outil principal de ce carnet est celui qui permet de présenter synthétiquement la palette de couleurs d’une image. La version la plus récente et la plus simple d’utilisation est disponible à cette adresse : http://www.geotests.net/couleurs/frequences_en.html Cet outil est donc une … Continuer la lecture