Pourquoi un GDR sur l’apparence des matériaux ?

Le sujet de l’apparence est un enjeu important, voire stratégique, pour une très large portion du secteur industriel. Il le devient d’autant plus aujourd’hui que la transition numérique s’accélère (évolution rapide des procédés de fabrication, observation des produits à travers les écrans numériques…) et que la transition écologique est en préparation (recherche de qualité optimale avec de nouveaux matériaux ou des procédés plus économes en énergie…). Pour faire face à ces évolutions rapides, l’industrie demande des outils permettant de mesurer l’apparence et ses divers attributs de manière quantitative, d’adapter ses méthodes de travail de la matière en vue d’obtenir l’aspect souhaité pour ses produits, ou encore de qualifier des rendus innovants.

De tels outils n’existent pas encore, et le défi pour les obtenir est immense du fait de la complexité de l’interprétation du signal lumineux par le système visuel humain, et du fait aussi de la grande diversité de situations à traiter : diversité de matériaux aux propriétés optiques différentes, diversité d’agencement de ces matériaux selon des structures multi-échelles, des scènes dans lesquelles ces objets peuvent être placés, des configurations d’éclairage et d’observation, etc. A part l’attribut de couleur qui est maintenant bien caractérisé dans le cas des surfaces mates, opaques et planes grâce aux spectrophotomètres portatifs associés aux normes colorimétriques édictées par la Commission Internationale de l’Eclairage (CIE), les autres attributs ne disposent pas encore de normes permettant de les définir, de les représenter sur des échelles chiffrées, et de les mesurer correctement de manière physique ou perceptuelle. Des ébauches de solutions éclosent néanmoins grâce au développement spectaculaire des sciences de l’image depuis une trentaine d’années, qui couvre aussi bien les techniques d’imagerie (couleur, puis spectrale, 3D, etc.), le rendu physico-réaliste par l’image de synthèse, et le traitement d’image vivifié par l’avènement de l’intelligence artificielle. Pendant ce temps, les recherches en sciences des matériaux et en photonique débouchent sur des innovations très intéressantes en matière d’effets visuels (noirs profonds, irisations…), qui ne demandent qu’à bénéficier de caractérisations pertinentes pour être valorisées à travers des produits commercialisés dont l’apparence est contrôlée. Le sujet de l’apparence concerne donc un grand nombre de disciplines scientifiques, et un grand nombre de métiers, qu’il s’agit d’interconnecter si on souhaite converger vers une solution au défi qui nous est posé.