Les nouvelles techniques de compression vidéo doivent intégrer un haut niveau d'adaptabilité, à la fois en terme de bande passante réseau, de scalabilité des formats (taille d'images, espace de couleur…) et de compatibilité avec l'existant. Dans ce contexte, cette thèse regroupe des études menées en lien avec le standard HEVC. Dans une première partie, plusieurs adaptations qui exploitent les propriétés du signal et qui sont mises en place lors de la création du bit-stream sont explorées. L'étude d'un nouveau partitionnement des images pour mieux s'ajuster aux frontières réelles du mouvement permet des gains significatifs. Ce principe est étendu à la modélisation long-terme du mouvement à l'aide de trajectoires. Nous montrons que l'on peut aussi exploiter la corrélation inter-composantes des images et compenser les variations de luminance inter-images pour augmenter l'efficacité de la compression. Dans une seconde partie, des adaptations réalisées sur des flux vidéo compressés existants et qui s'appuient sur des propriétés de flexibilité intrinsèque de certains bit-streams sont investiguées. En particulier, un nouveau type de codage scalable qui supporte des espaces de couleur différents est proposé. De ces travaux, nous dérivons des metadata et un modèle associé pour opérer un remapping couleur générique des images. Le stream-switching est aussi exploré comme une application particulière du codage scalable. Plusieurs de ces techniques ont été proposées à MPEG. Certaines ont été adoptées dans le standard HEVC et aussi dans la nouvelle norme UHD Blu-ray Disc. Nous avons investigué des méthodes variées pour adapter le codage de la vidéo aux différentes conditions de distribution et aux spécificités de certains contenus. Suivant les scénarios, on peut sélectionner et combiner plusieurs d'entre elles pour répondre au mieux aux besoins des applications. / The new video codecs should be designed with an high level of adaptability in terms of network bandwidth, format scalability (size, color space…) and backward compatibility. This thesis was made in this context and within the scope of the HEVC standard development. In a first part, several Video Coding adaptations that exploit the signal properties and which take place at the bit-stream creation are explored. The study of improved frame partitioning for inter prediction allows better fitting the actual motion frontiers and shows significant gains. This principle is further extended to long-term motion modeling with trajectories. We also show how the cross-component correlation statistics and the luminance change between pictures can be exploited to increase the coding efficiency. In a second part, post-creation stream adaptations relying on intrinsic stream flexibility are investigated. In particular, a new color gamut scalability scheme addressing color space adaptation is proposed. From this work, we derive color remapping metadata and an associated model to provide low complexity and general purpose color remapping feature. We also explore the adaptive resolution coding and how to extend scalable codec to stream-switching applications. Several of the described techniques have been proposed to MPEG. Some of them have been adopted in the HEVC standard and in the UHD Blu-ray Disc. Various techniques for adapting the video compression to the content characteristics and to the distribution use cases have been considered. They can be selected or combined together depending on the applications requirements.

Les diodes électroluminescentes (DELs) sont de bons candidats pour devenir les principales sources lumineuses étant donne leur bonne efficacité et leur longue durée de vie. Toutefois, un problème associe a l’usage des DELs est la dérive de couleur observé à différentes températures d’opération , courants et temps de vie. Le but du travail de maîtrise fut d’implémenter un algorithme de contrôle de la couleur qui utilise un détecteur de couleur. Deux algorithmes de calibrations des détecteurs furent développés. Les méthodes de calibration furent implémentées dans un algorithme de contrôle de DELs RGBA et RGBW. Le premier assure une bonne calibration pour une gamme de couleur près de la couleur visée. Le second algorithme développé permet de pouvoir lire la couleur pour toute la gamme de couleur accessible à la lampe, toutefois la précision obtenue est moins bonne que le premier algorithme. / Light emitting diodes (LEDs) are good candidates to become the main light sources of the future given their good efficiency and long life. However, a problem associated to the use of LEDs is the color shift observed at different temperatures, currents and lifetime. The purpose of this work was to implement a control algorithm that uses a color sensor as feedback. Two algorithms were developed to calibrate the detectors. The algorithms were implemented to control RGBA and RGBW LEDs. The first algorithm provides a good calibration for a restricted range of color near the calibration. The second algorithm gives good performances for the entire range of color available to the lamp, but it is less precise than the first algorithm.

La coloration d'un béton, matériau faiblement chromatique, est obtenue soit par introduction de pigments dans son volume, soit par application d'un revêtement coloré sur sa surface. Ces travaux de thèse s'intéressent à une voie de coloration alternative innovante, qui consiste à introduire les pigments dans l'agent de décoffrage afin qu'ils soient transférés durablement vers la surface du béton frais au moment où celui-ci est coulé dans le coffrage. Cette méthode s'apparente beaucoup à la technique de peinture à fresque, qui a largement fait ses preuves en terme de durabilité. Dans un premier temps, l'étude de fresques sur chaux et sur ciment anciennes, ainsi que de reconstitutions, a permis d'identifier les principaux paramètres qui régissent le dépôt des pigments et leur adhésion durable au support : compatibilité du liant avec l'eau capillaire de l'enduit, granulométrie des pigments,cisaillement du pinceau à la surface de la fresque. Dans un second temps, la transposition de ces paramètres au cas du béton a conduit à l'identification de solutions satisfaisantes en terme de transfert et de durabilité de la couleur, mais aussi d'état de surface du béton (rugosité, porosité, homogénéité) : remplacement de l'huile de décoffrage par des tensioactifs non ioniques de faible viscosité et emploi de pigments correctement dispersés dans l'agent décoffrant. Finalement, l'étude des interfaces béton- agent décoffrant - coffrage a montré que le transfert durable des pigments repose sur un double mécanisme de démouillage de l'agent décoffrant par le béton en écoulement et de mélange des deux phases au niveau du front de la coulée, qui aboutit à la formation d'une inter phase pigments - béton de plusieurs dizaines de micromètres d'épaisseur. La profondeur de pénétration des pigments sous la surface a pu être quantifiée grâce à la combinaison d'observations en microscopie électronique à balayage et d'analyses en spectroscopie de rétrodiffusion Rutherford. La durabilité de la coloration a été évaluée par des mesures colorimétriques dans l'espace CIELab.

La compréhension de la couleur de polymères chargés, utilisés en revêtement de sol pour un environnement lumineux, peut être abordée soit par une approche perceptive, soit par une approche optique et spectrale de la couleur. Sur la base d'un travail principalement expérimental, les travaux de thèse explorent cette seconde voie. A partir de films composites calandrés, nous avons d'abord montré comment les types de polymères et de pigments, leur concentration, et la mise en forme de la surface, influencent l'aspect. D'une part, une formulation PVC existante ne peut être contretypée par une nouvelle matrice PE, en raison d'un fort couplage entre luminance et chrominance. Ce sont les écarts d'indices de réfraction aux interfaces entre particules et matrice, couplés aux pertes intrinsèques des pigments, qui interviennent au premier ordre pour expliquer la couleur. D'autre part, trois types de rugosité contrôlée induits par grainage ont permis de montrer que toutes les échelles, caractérisées par rugosimétrie confocale et AFM, influencent la luminance L* des matériaux, mesurée par gonio-spectro-colorimétrie. Le modèle géométrique proposé a permis de quantifier les variations de L* en fonction de la topographie des matériaux et de leur orientation. Le rôle de l'éclairage sur la couleur a été étudié avec une source halogène et une LED. L'analyse de matériaux PVC colorés a montré que l'approche spectrale permet de déterminer l'origine du métamérisme et de rechercher ses effets maximaux, par l'association de méthodes perceptive et quantitative dans l'espace CIE-L*a*b*. Le couplage des spectres d'émission des illuminants, de réflectance des matériaux, et de réponse de l'observateur est le principal résultat utilisé pour la conception d'un matériau à changement chromatique. Ces changements sont caractérisés et validés dans un espace réel, où intervient la réflexion-diffusion liée à l'environnement. La recherche par le design a finalement permis de faire émerger de nouvelles typologies de sol, à partir d'un revêtement d'aspect changeant en fonction de l'ambiance lumineuse. Si l'innovation s'accomplit au-delà de la seule réalisation des prototypes, ceux-ci révèlent néanmoins des variations d'aspects marquées pouvant induire de nouveaux usages du sol dans l'habitat.

À l'heure actuelle, la voiture n'est plus un objet qui permet seulement de transporter une personne d'un endroit à un autre et il suffit de regarder les publicités automobiles pour en avoir la certitude. En effet, le champ lexical utilisé dans ces dernières se rapproche plus des sens, voire du rêve, que de la mobilité. La voiture n'est donc plus reléguée au simple rang de transporteur, mais à celui de véritable habitat dans lequel nous sommes amenés à découvrir de nouvelles sensations. Dans ce cadre, la réalité virtuelle est l'un des outils qui est utilisé dans l'industrie automobile afin de vérifier, en amont, l'ergonomie d'un prototype. En effet, en immergeant partiellement un usager dans cette autre réalité, il est possible d'avoir des retours pertinents quant à une maquette numérique, une interface, etc. Cela permet ainsi de tester différentes pièces avant même leur production ce qui est un gain notable en temps et en argent. Cependant, l'utilisation de cette technologie pose des questions quant au photo-réalisme de la reproduction virtuelle, et ce, tout particulièrement lorsque des pièces tels que les blocs optiques de la voiture sont analysés. Sur cette thématique, des études antérieures ont montré que le système reproduisait correctement les intensités lumineuses, mais pas la couleur des phares. Ainsi, dans le contexte du rendu de phare photoréaliste, nous avons tout d'abord proposé deux échelles colorimétriques afin d'analyser à quel point nous pouvions nous éloigner de la réalité sans que la différence de couleur ne gêne l'utilisateur final. À la suite de cela, nous avons proposé un système qui suit, au jour le jour, le vieillissement du simulateur dans le but de corriger ladite différence colorimétrique. Enfin, dans une étude exploratoire, nous avons souhaité regarder comment le comportement des conducteurs pouvait être influencé par la couleur des phares de voiture. Nous supposions que ce facteur pouvait avoir un impact sur la perception des distances et donc sur la distance intervéhiculaire à laquelle le conducteur se positionnait. / Nowadays, a car is not limited to the transportation of one or many people. Indeed, if we take a look at some automobile advertisement, it's more the idea of desir or even dream that is conveyed. Therefore, a car is no longer related to the simple rank of carrier but is a real new habitat in which we will discover new sensations. In this context, the car company that offers the best experience at the better price should be the one that dominates the market. For that purpose, virtual reality is one of the tools that is used by the automotive industry. Indeed, by partially immerging a user in this "other" reality, it is possible to get a relevent feedback for a digital model, Human-Machine Interface, etc. This allows to test different pieces before their production which is a significant gain in time and money. However, the use of this technology raises questions about the fidelity of the reproduction. Do the virtual reproduction of an object is close enough to the original ? If there is a difference, how could it impact the judgment of a person ? Those questions are even more important when it comes to the virtual evaluation of car headlight because they must respect international standard in term of color and light intensity. For these points, previous studies have shown that the system correctly reproduced the light intensities but not the headlights color. Thus, in the context of rendering photorealistic headlights, we first investigate on how a color difference can affect, discomfort the headlight specialist. To this end, we lead psychometric experiments and proposed two color difference scales (one for a naïve population and the other for an expert one). With this first result, we have proposed a system that follows, day by day, the aging simulator in order to correct the said color difference. Finally, in an exploratory study, we wanted to look at how the driver behavior could be influenced by the color of the car headlights. We assumed that this factor could affect depth perception and therefore the distance intercar in which the driver was positioning.

La coloration d'un béton, matériau faiblement chromatique, est obtenue soit par introduction de pigments dans son volume, soit par application d'un revêtement coloré sur sa surface. Ces travaux de thèse s'intéressent à une voie de coloration alternative innovante, qui consiste à introduire les pigments dans l'agent de décoffrage afin qu'ils soient transférés durablement vers la surface du béton frais au moment où celui-ci est coulé dans le coffrage. Cette méthode s'apparente beaucoup à la technique de peinture à fresque, qui a largement fait ses preuves en terme de durabilité. Dans un premier temps, l'étude de fresques sur chaux et sur ciment anciennes, ainsi que de reconstitutions, a permis d'identifier les principaux paramètres qui régissent le dépôt des pigments et leur adhésion durable au support : compatibilité du liant avec l'eau capillaire de l'enduit, granulométrie des pigments,cisaillement du pinceau à la surface de la fresque. Dans un second temps, la transposition de ces paramètres au cas du béton a conduit à l'identification de solutions satisfaisantes en terme de transfert et de durabilité de la couleur, mais aussi d'état de surface du béton (rugosité, porosité, homogénéité) : remplacement de l'huile de décoffrage par des tensioactifs non ioniques de faible viscosité et emploi de pigments correctement dispersés dans l'agent décoffrant. Finalement, l'étude des interfaces béton- agent décoffrant - coffrage a montré que le transfert durable des pigments repose sur un double mécanisme de démouillage de l'agent décoffrant par le béton en écoulement et de mélange des deux phases au niveau du front de la coulée, qui aboutit à la formation d'une inter phase pigments - béton de plusieurs dizaines de micromètres d'épaisseur. La profondeur de pénétration des pigments sous la surface a pu être quantifiée grâce à la combinaison d'observations en microscopie électronique à balayage et d'analyses en spectroscopie de rétrodiffusion Rutherford. La durabilité de la coloration a été évaluée par des mesures colorimétriques dans l'espace CIELab. / Concrete is an achromatic material that can be coloured through two main techniques: introduction of pigments in the bulk of the material, or application of a coloured layered on the hardened surface. This work focuses on an innovating alternative technique: the pigments are mixed with the demoulding agent, so that they can be transferred to the fresh concrete while it is poured into the mould. This method is ver y similar to the long-lasting fresco painting technique. The first par t of this work was dedicated to the study of ancient frescoes on lime or cement, in order to identify the main parameters responsible for the transfer and durable adhesion of the pigments to the plaster : compatibility between the binder and the capillar y water of the plaster, grain size of the pigments and shear stress between the brush and the plaster surface. In the second par t, these parameters were transposed to the case of concrete, which lead to satisfactor y solutions in terms of colour transfer and durability as well as surface proper ties of the concrete: the demoulding oil was replaced by low-viscosity non-ionic surfactants and the pigments were chosen to be finely dispersed in the demoulding solution. The last part consisted of a study of the mould - demoulding agent - concrete system and showed that the pigments are transferred to the concrete through the dewetting of the demoulding agent by the flowing concrete and the mixing of the two phases. This mechanism leads to the formation of a pigments - concrete interphase with a thickness of several tens micrometers. The depth of the pigments was quantified through a combination of scanning electron microscopy and Rutherford back-scattering spectroscopy. The durability of the colour was evaluated by colour measurements in the CIELab colorimetric space.

Les travaux présentés dans cette thèse concernent le développement de nouveaux outils d'analyse multiparamétrique de type biopuce ou puce électrochimique, appliqués au diagnostic et au contrôle environnemental. Le premier axe de recherche a pour objectif le diagnostic, par la détection de panels d'anticorps marqueurs d'un état pathologique dans le sérum de patients. Dans cette optique, deux systèmes d'immunotests ont été développés, permettant la détection multiparamétrique d'anticorps spécifiques grâce à l'analyse automatisée et haut-débit d'échantillons de sérum. Cette approche s'est basée sur la capture des anticorps cibles par des sondes antigéniques immobilisées selon une matrice de plots sur des membranes constituant les fonds de puits de micro-plaques. La détection des interactions est effectuée par colorimétrie à l'aide d'un marqueur enzymatique. Ces outils ont permis l'analyse de 96 échantillons en moins de trois heures, et ont été mis au point pour deux applications. La première consiste en le diagnostic d'allergies, et la seconde s'intéresse au diagnostic du cancer. La seconde partie des travaux est appliquée au contrôle environnemental par surveillance de l'eau. Des pesticides, toxines et explosifs ont été définis comme composés cibles du test multiparamétrique. Afin de les intégrer dans une matrice de plots, des conjugués sondes ont été synthétisés à partir de ces haptènes. Après criblage et optimisation des conjugués en fonction de leur réactivité et réactivité-croisée avec les anticorps spécifiques, l'outil développé a démontré ses performances analytiques en termes de sensibilité et de sélectivité pour la détection des cibles. Un autre capteur pour la surveillance de l'eau a été développé dans le cadre du projet Européen BONAS. Ce test électrochimique vise à détecter des précurseurs d'explosifs utilisés dans la préparation de systèmes explosifs improvisés, pour la localisation de fabriques de bombes artisanales. La puce mise au point consiste en un réseau d'électrodes sérigraphiées, modifiées par électrodépôt de différents métaux / The work reported in this thesis focuses on the development of new multiplex analytical devices on biochip or electrode microarray format, dedicated to diagnosis and environmental monitoring. The objective of the first research axis is diagnosis, thanks to the detection in patients’ serum of a panel of antibodies, biomarkers of a pathological state. For that purpose, two immunotests have been developed, enabling the multiparametric detection of specific antibodies by automated and high-throughput analysis of serum samples. This approach is based on the antibodies capture by antigens probes immobilized in a matrix of spots on a membrane surface composing the wells bottom of a micro-titer plate. Enzyme-labeled antibodies have been used, providing a colorimetric detection. This device enabled the achievement of the analysis of 96 samples in less than three hours and has been applied to different applications. The first one consists of allergy diagnosis, and the second focuses on cancer diagnosis. The second part of this work is applied to environmental monitoring, through water analysis. Different types of pollutants have been defined as targets: pesticides, toxins and explosives. In order to integrate them in a matrix of probes, different conjugates have been synthesized with these haptens. After screening and optimization of the conjugates through their reactivity and cross-reactivity with the specific antibodies, the developed device demonstrated his analytical performances in terms of sensitivity and selectivity. Finally, for the European Project BONAS, a last sensor based on water analysis has also been developed. This electrochemical microarray aims to detect explosives precursors, used in improvised explosive devices, for the localization of hidden bomb factory. The chip was designed as a screen-printed electrode network, which was modified by different metals electrodeposition

Cette thèse a pour thème la contribution à lélaboration de méthodologies et doutils daide à la conception de systèmes multi-technologiques. Ces travaux de recherche et de développement s'inscrivent dans le cadre dun projet européen portant sur la simulation basée sur les spécifications et les indicateurs de performance au regard des effets thermiques et électriques. L'objectif est de créer une plate-forme de modélisation permettant de voir les modèles certifiés et de répondre aux critères fixés en se concentrant sur la fonction, le comportement et la structure, et la physique du composant. Cette plate-forme met en oeuvre des procédures (langage VHDL-AMS, méthodologies, ) et des ressources (outils de CAO, bibliothèques, ). Une telle plate-forme repose sur des bases conceptuelles alliant méthodes de conception (approches descendante et ascendante) et méthodes de modélisation (fonctionnelle, comportementale et structurelle, physique).

La quête vers un photoréalisme accru en synthèse d'images est passée jusqu'ici par une amélioration de la simulation des phénomènes physiques. En revanche, la manipulation de l'information couleur est demeurée quelque peu délaissée. Le but de ce mémoire est de présenter un certain nombre de problèmes liés à la couleur en synthèse d'images, et d'y apporter autant que possible des solutions. Nous analysons tout d'abord la mise en oeuvre informatique d'un logiciel de rendu prenant en compte l'aspect spectral de la lumière. La solution la plus simple étant très coûteuse, les approches algorithmiques plus efficaces connues à ce jour sont présentées, puis comparées. Nous proposons alors une méthode adaptative où les données spectrales sont approximées plus ou moins finement en fonction d'une estimation dynamique de l'erreur colorimétrique. Nous présentons dans un deuxième temps le problème de la visualisation des données calculées par un logiciel de rendu spectral. Celle-ci doit se faire au sens d'une fidélité couleur auprès de deux observateurs humains (l'un virtuel plongé dans la scène, et l'autre présent devant l'outil de visualisation). Il est donc nécessaire de posséder un modèle de vision de la couleur inversible, ainsi qu'un modèle de moniteur couleur. Les solutions connues sont passées en revue. Et, quelques voix de recherches sont suggérées. Nous abordons finalement le problème de l'évaluation d'une distance perceptuelle entre images en couleur. Après un rappel des méthodes existantes, nous proposons un algorithme spécifique à la synthèse d'images. Celui-ci s'appuie sur la notion de focus d'attention, et sur l'utilisation d'un espace couleur uniforme récemment défini.

INTRODUCTION: Les gouttières thermoplastiques orthodontiques doivent souvent être retirées par les patients avant de consommer des aliments ou des liquides autres que l’eau. Cette précaution évite notamment des changements de couleur au niveau du matériau les constituant. Des études antérieures ont concentré leurs recherches sur des changements de coloration chez des marques limitées d’aligneurs thermoplastiques en excluant certaines marques américaines populaires. OBJECTIFS: L’objectif principal de cette étude vise à évaluer la résistance au changement de teinte du polymère formant trois différentes marques d’aligneurs américaines. Un but secondaire est de comparer le pouvoir de retrait de taches de deux produits nettoyants conçus pour ces appareils amovibles. Un but tertiaire est d’évaluer le type de polymère qui constitue les surfaces interne et externe de chaque marque étudiée de gouttières. MATÉRIELS ET MÉTHODES : Les gouttières ont été exposées à l’un des divers liquides colorants de l’alimentation courante (thé, café, vin rouge et cola) ou à une solution de contrôle formée d’un gel de remplacement salivaire Biotène® Oral Balance. Les trois marques évaluées étaient Invisalign®, ClearCorrect® et Minor Tooth Movement®. Après leur immersion de douze heures ou de sept jours, les mêmes gouttières étaient nettoyées pendant quinze minutes avec soit les cristaux Invisalign®, soit le bain Cordless Sonic Cleaner combiné avec un comprimé Retainer Brite®. Les données de colorimétrie étaient obtenues à l’aide d’un numériseur calibré et du logiciel Adobe Photoshop® en utilisant l’espace chromatique CIELAB pour comparer les changements de coloration (E) entre les divers moments à l’étude. Les paramètres L*, a*, b* étaient mesurés au temps initial (T0), après douze heures d’immersion (T1), après sept heures d’exposition (T2) et après nettoyage (T3). Les deltas E étaient ensuite convertis en unités du National Bureau of Standards (NBS) pour faciliter l’interprétation clinique des données. Selon la section, les analyses statistiques employées (test de Levene, ANOVA, méthode de Brunner-Langer, test de Tukey ou test-t) permettaient d’évaluer les interactions entre les trois marques entre elles ou entre les marques et les nettoyeurs. Une valeur de p < 0,05 était considérée statistiquement significative. RÉSULTATS ET DISCUSSION: Les résultats suggèrent qu’une exposition de douze heures au café pour les aligneurs Invisalign® engendre un changement de couleur statistiquement significatif par rapport aux deux autres marques. Il en est de même pour une durée identique d’immersion dans le vin rouge ; les coquilles Invisalign® présentent un changement de teinte statistiquement significatif par rapport à ses compétiteurs. Après sept jours d’exposition au café ou au vin rouge, les coquilles de la marque Invisalign® ont aussi des changements de coloration statistiquement significatifs par rapport aux deux autres marques, mais plus prononcés qu’après douze heures. Le thé noir engendre des changements de couleur importants au niveau clinique chez les trois marques après sept jours d’exposition sous forme de taches extrinsèques. Les deux méthodes de nettoyage étudiées présentent un potentiel clinique de retrait de taches accru pour celles extrinsèques du thé noir par rapport aux taches intrinsèques des autres solutions étudiées. Les résultats par spectrophotométrie à lumière infrarouge démontrent des spectres similaires pour les surfaces interne et externe de chaque marque. Or, ce n’est pas le même polymère qui est employé par chaque compagnie. Des spectres ATR-FTIR d’un matériau à base de polyuréthane sont observés pour les marques Invisalign® et ClearCorrect®. Des spectres ATR-FTIR de matériau à base de polyéthylène téréphtalate glycolisé sont plutôt représentatifs de la marque Minor Tooth Movement®. CONCLUSION: Les aligneurs de la compagnie Invisalign® sont plus susceptibles de souffrir de pigmentation par le café et le vin rouge que les deux autres marques qui ont présenté une stabilité accrue de leur coloration au contact de ces solutions. Le thé a engendré des changements de couleur extrinsèques importants chez les trois marques étudiées. / INTRODUCTION: Manufacturers of orthodontic aligners suggest that users take off removable appliances every time they consume solid foods or any drink (except water). This is to avoid a color change within the clear thermoplastic material of which they are made. Prior studies have focused on a limited set of aligners, excluding some popular American brands on the market. OBJECTIVES: The main objective of this study is to evaluate the stain resistance of the polymer forming three different American aligner brands. A secondary aim is to evaluate the stain-removal potential of two cleaning techniques for these devices. A tertiary goal is to determine the type of polymer forming the internal and external surfaces of the studied brands of aligners. MATERIALS AND METHODS: The removable appliances were exposed to different staining agents common in a regular diet (coffee, red wine, black tea and cola) or to a control solution made of a Biotene® Oral Balance saliva replacement gel. The three brands evaluated were Invisalign®, ClearCorrect® and Minor Tooth Movement®. Following exposure, the same aligners were cleaned during fifteen minutes with either the Invisalign® cleaning crystals or the Cordless Sonic Cleaner combined with a Retainer Brite® tablet. Colorimetry data was acquired via a calibrated scanner and the Adobe Photoshop® software, using a CIELAB color space approach to compare color changes (E) in aligners exposed to various media. The CIE color parameters (L*, a*, b*) of each specimen were measured before immersion (T0), after a twelve-hour exposure (T1), after a seven-day exposure (T2) and after cleaning (T3). Those color differences were then converted into National Bureau of Standards (NBS) units to facilitate the clinical interpretation. Statistics methods (Levene’s test, ANOVA, Brunner-Langer model, Tukey’s range test and t-test) were used to identify interactions between the brands themselves or between the brands and the cleaning methods. A p value < 0.05 was considered statistically significant. RESULTS AND DISCUSSION: This study suggests that an exposure of twelve hours to instant coffee affects significantly the color of the Invisalign® aligners compared to the two other brands. A twelve-hour immersion into red wine also causes a statistically significant color change for the Invisalign® devices compared to their competitors. After seven days of exposure, a more conspicuous intrinsic color change is observed in the Invisalign® aligners exposed to instant coffee and red wine. In both media, the results are statistically significant for the Invisalign® appliances compared to the ClearCorrect® and the Minor Tooth Movement® aligners. The black tea creates an important extrinsic color change in the three brands after seven days. While normal exposure conditions would not typically consist of 12 h to 7 days of continuous exposure, these data indicate that repeated, cumulative exposure may be problematic. The two cleaning methods tend to show a better efficacy in removing extrinsic stains from black tea compared to intrinsic stains of other substrates. The infrared spectrophotometry confirms that the internal and external surfaces of each studied brand of aligners were made of the same polymer. ATR FTIR spectra of polyurethane-based material are observed for the Invisalign® and the ClearCorrect® devices. However, for the Minor Tooth Movement® aligners, the ATR FTIR analysis shows that the appliances are a polyethylene glycol terephthalate polyester. CONCLUSION: The Invisalign® aligners were more prone to pigmentation from coffee and red wine than the ClearCorrect® or the Minor Tooth Movement® devices. Black tea caused important extrinsic stains on the surface of the three tested brands.