Gestion couleur : Espaces de couleur, Gamut.

On a eu depuis toujours le besoin de décrire un ensemble de couleurs, pour cela on a défini les espaces de couleur.

Il est aussi nécessaire d’avoir une référence absolue qui code sans ambigüité les couleurs.

L’espace CIE L*a*b 1976 est la référence étalon admise dans la gestion des couleurs.

Cet espace qui a été décrit par un consortium international (CIE) en 1976; englobe toute la lumière visible par un être humain avec un œil « standard ». Il permet de définir une couleur de manière absolue.

On représente cet espace Lab sur un diagramme de chromaticité ; l’ensemble des couleurs a une forme de fer à cheval :

lab

Pour chaque code L*a*b correspond une couleur absolue, précise, donc une longueur d’onde précise. Si on indique une couleur précise avec une longueur d’onde précise elle aura un unique code L*a*b. C’est le mètre étalon de la couleur.

Bien sûr, aucun appareil ne reproduit l’espace L*a*b car il est très grand. Il est là pour servir de référence.

Dans cet espace les couleurs sont codées avec : L représentant la clarté(et non la luminance) de 0 à100. a représente une valeur sur un axe vert>Magenta. b représente une valeur sur un axe bleu>jaune. a et b peuvent prendre les valeurs -128 à +127 avec des décimales.

Quand on dit qu’une couleur correspond à un code L*a*b précis cela correspond à une couleur unique de longueur d’onde précise dans le monde entier quelque soit l’appareil qui l’a produite.

(Sur le diagramme il y a les axes X et Y, correspondant à des expressions mathématiques mais on remarque que les points sont liés à une longueur d’onde précise).

Photoshop permet de coder une couleur dans ce mode. Il le nomme LAB en simplifiant l’écriture (en enlevant les *, et en parlant à tord de luminance pour la composante L). Dans la suite on parlera de couleur Lab.

Ce qu’il est fondamental de savoir c’est que c’est l’espace Lab qui est utilisé en interne dans Photoshop pour travailler les couleurs. Et les couleurs sont codées sur 15 bits en virgule flottante (les informaticiens comprendront), les calculs se feront donc sur les couleurs Lab sur 15 bits. Cela même si vous travaillez en sRGB 8 bits. Personne ne s’en préoccupe, c’est bien normal.

Espace de couleur

Les espaces de couleurs sont des espaces génériques créés par les chercheurs pour qu’ils ne dépendent pas d’un appareil. On dit qu’ils sont indépendants des périphériques; ils indiquent uniquement un ensemble de couleurs (un peu plus en fait ; voir l’encadré plus bas).

Les plus connus dans le monde RGB sont sRGB, Adobe RGB 1998, ProPhoto RGB.

On les utilise en particulier comme espace de travail dans les logiciels.

Le plus grand espace de couleur est l’espace Lab comme on l’a vu.

Les principaux espaces de couleur dans le mode RVB :

espace_de_travail

sRGB est le standard du web. C’est le plus petit espace de couleurs commun à un maximum de périphériques d’affichage, ordinateurs, tablettes… Tous les écrans, imprimantes, moniteurs savent le reproduire. Si on travaille pour le web uniquement, cet espace peut suffire.

En 1998, l’IEC (International Electrotechnical Commission) normalise officiellement le sRGB sous le nom de. sRGB IEC61966-2.1 (indépendamment des normes vidéo antérieurement en vigueur). Donc sRGB et sRGB IEC61966-2.1c’est pareil.

Adobe RGB 1998 correspond au gamut (l’ensemble des couleurs affichées) d’un moniteur haut de gamme et à certaines imprimantes jet d’encre. C’est un espace un peu plus large que le sRGB, il y a plus de verts saturés. Il a été conçu par Adobe pour les graphistes dont le travail sur écran se destine à l’impression.

ProPhoto RGB est encore plus large. C’est le seul à pouvoir contenir un espace de couleur large comme celui des imprimantes haut de gamme ou toutes les couleurs d’un appareil photo récent. C’est l’espace de travail utilisé exclusivement par Lightroom et Camera Raw (enfin, en vrai c’est RIMM RGB, très proche de Prophoto).

Pour un portrait, la couleur de peau et la texture des cheveux vont se contenter d’une toute petite portion de l’espace sRGB, essentiellement dans la partie centrale et avec des couleurs peu saturées. On peut retoucher et imprimer cette photo sans aucune perte en utilisant le sRGB. Mais…

Pour une image de paysage avec de la mer et du ciel, ou des verts très saturés, il peut y avoir des bleus ou des verts  qui ne sont pas compris dans sRGB.  Imprimer cette photo avec le sRGB fera perdre quelques nuances de cyan et bleu. L’Adobe RGB est préférable. Mais…

Pour conserver le large espace de couleur produit par les appareils de photo modernes, pour permettre des traitements performant (sur le plan des calculs), pour coller aux imprimantes modernes PROPHOTO RGB, ce large espace est parfait ; c’est d’ailleurs l’espace de travail du module de développement de Lightroom. 

Il n’est pas question de choisir son espace en fonction de ce qu’on photographie. D’autres facteurs interviennent dans le choix de l’espace de travail.

En gros, bien comprendre qu’il y a les espaces de travail dans les logiciels et que là il est préférable d’avoir des espaces le plus large possible. Et des espaces des photos exportées qui seront choisis en fonction de la destination : sRGB pour tout ce qui est Web, Adobe RGB pour l’impression…

On y reviendra.

Il existe d’autres espaces de couleur (plus anciens ou moins utilisés par les photographes en mode RVB). Il y a aussi des espaces de couleurs pour les modes CMJN.

Allons un peu plus loin :Ampoule

Dans le monde RGB citons CIE XYZ représentation un peu différente du Lab.

Les spécialistes européens parlent beaucoup de l’espace ECI-RGB (et du ECI-RGB_V2) comme espace de travail qui ressemble à Adobe RGB mais est plus adapté à la pré presse européenne (température de couleur 5000°K alors que l’Adobe RGB a une température de couleur 6500K) ; il s’accorde mieux aux espaces CMJN utilisés en Europe (iSO Coated FOGRA 39) par les imprimeurs. ECI-RGB est maintenant dans la liste des espaces proposés par Adobe. Il semble peu utilisé en pratique chez les photographes (un peu plus par les imprimeurs compte tenu de sa « compatibilité » avec les espaces FOGRA 39 des presses). Il devrait remplacer Adobe RGB mais n’est pas encore rentré dans les mœurs.

On parle maintenant aussi de l’espace DCI-P3 qui est presque aussi grand que Adobe RGB mais plus large vers les rouges et un peu moins vers les verts (correspondant au triangle rouge ci-dessous entre sRGB en noir et Adobe RGB en jaune). Il est issu du monde du cinéma et présent sur certains écrans récents (iMac Pro en 2017, iPhone 7 et 8, tablette Microsoft Surface Samsung Galaxy Note 7 et s8, ULTRA HD Premium en TV) supportent cet espace (Contraste à 2,6 ; 5900K.). Il est présent et on peut l’utiliser dans PS (Image P3) mais ne correspond, à mon avis , pas au Gamut des appareils photos et imprimantes actuels.

dci-p3.JPG

Pour revenir aux espaces CMJN respectant les contraintes liées à l’impression en prepresse, chez les imprimeurs offset, il y a :

  • SWOP Coated correspondant aux encres américaines de l’imprimerie ,
  • CMJN Coated FOGRA 39 ISO (et sa version 2) au gamut plus large correspondant mieux à l’imprimerie européenne.Sa dernière version : ISO coated v2 300‘ semble très utilisée car le taux d’encrage est de 300% évitant ainsi des problèmes à l’impression.

C’est utile car certains imprimeurs demande des Fichiers en CMJN

Et les téléviseurs ? Ils affichent l’espace rec.601 (SDTV cathodique) ou rec.709 pour les meilleurs (HDTV écran plat) proche du sRGB.   Il existe l’espace DCI-P3 qu’on retrouvera dans les futurs écran Ultra HD Premium (proche de l’Adobe RGB).  Noter en passant qu’on peut calibrer un écran TV.

Retenons que pour le photographe il ne faut utiliser que le mode RVB.

On voit ci-dessous, sur une représentation (simplifiée) des couleurs Lab (le « fer à cheval » coloré représentant toutes les couleurs visibles), les triangles correspondant aux trois espaces de couleur courants.

On remarque qu’aux trois sommets des triangles se trouvent les 3 couleurs R, G, B.

Dans l’espace Prophoto, il y a des couleurs qui n’existent pas (le triangle Prophoto déborde de l’espace Lab. Ces espaces de couleur non liés aux périphériques sont des créations « mathématiques » qui sont faites pour avoir des propriétés facilitant la compréhension et la manipulation des couleurs mais aucun périphérique n’est capable de reproduire ou de capter toutes les couleurs. Pourquoi utilisez un espace si grand ? Prophoto sert malgré tout car même si certaines couleurs n’existent pas, on peut y mettre un ensemble de couleurs produites par un appareil photo moderne alors qu’en Adobe RGB on ne pourrait pas mettre toutes les couleurs enregistrées par l’appareil.

AmpouleAllons encore un peu plus loin encore : Dans un espace de couleur, outre l’ensemble des couleurs et les valeurs de couleurs des couleurs primaires il y a  le gamma (le contraste qui est généralement de 1.8 ou 2.2) , la température de couleur (5000°K… 6500°K) , et la valeur de référence du blanc.

Gamut

Le gamut d’un périphérique, c’est l’ensemble des couleurs qu’il est capable de reproduire (pour un écran ou une imprimante) ou de saisir (pour un appareil photo ou un scanner).

Le gamut d’un appareil photo est l’ensemble des couleurs qu’il peut capter ; les appareils récents ont un gamut très large, contenu dans Prophoto RGB mais bien plus large qu’ Adobe RGB (triangle blanc sur le schéma  relatif aux APN). Ce large gamut est pleinement utilisé dans les fichiers Raws alors qu’en Jpg on choisit d’utiliser un espace plus petit (sRGB ou Adobe RGB) et il y a donc « perte » de quelques couleurs.

gamut_apn

 

Le gamut d’un écran c’est l’ensemble des couleurs qu’il est capable d’afficher.

Un écran standard sera capable d’afficher l’espace sRGB.

Gamut_ecran1

Un écran haut de gamme large gamut (wide gamut) affichera l’espace Adobe RGB.

Gamut_ecran2

 

Le gamut d’une imprimante c’est l’ensemble des couleurs que l’imprimante est capable d’imprimer.

Contenue dans Adobe RGB pour les imprimantes offset.

gamut_impr_offset

Mais débordant largement Adobe RGB pour certaines imprimantes jet d’encre ; les imprimantes jet d’encre modernes sont donc capable d’imprimer une large gamme de couleurs:

Gamut_imp_jetdencre

On note que si le gamut de l’écran est triangulaire (il y a les 3 couleurs primaires aux sommets), le gamut des imprimantes est de forme différente compte tenu des encres utilisées ; il déborde celui de l’écran. (Photos extraites du livre « La gestion des couleurs de Jean Delmas »).

Espace de couleur de travail dans LIGHTROOM ou Camera Raw :

Il y a une logique dans le choix de l’espace de couleur de travail dans Lightroom , faite par les ingénieurs d’Adobe : Un fichier Raw issu d’un APN récent (très large gamut) conservera un très large éventail de couleur dans LR car l’espace de travail de travail de LR est proche de Prophoto et donc très large aussi. On ne peut pas changer cet espace d’ailleurs dans LR.

Il n’y a pas d’espace de couleur dans un Raw alors comment fait LR pour reconnaître les bonnes couleurs ? et bien justement il faut que LR reconnaisse l’appareil. Lr posséde un profil colorimétrique pour chaque appareil photo ; il convertit les couleurs de l’appareil dans l’espace Prophoto.

Espace de couleur de travail dans Photoshop.

L’utilisateur utilise l’espace de couleur déjà contenu dans la photo (le profil) mais, si l’image ne contient pas de profil il choisira lui même un espace; on verra cela en détail plus loin.

 

Philippe LASSERRE janvier 2019

Suite.

Pour marque-pages : Permaliens.

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