Nous allons voir :
- Comment fonctionne l’œil,
- La synthèse additive et soustractive,
- Les modes et le codage des couleurs,
- La profondeur de couleur (8,16 ou 32 bits/couche).
Trompons les cônes.
Dans l’œil, nous avons des cônes sensibles au rouge, vert, bleu. (En vérité les cônes sensibles au rouge sont aussi un peu sensible au jaune).
Quand on voit une lumière rouge cela excite nos cônes rouges (idem pour le vert ou le bleu avec les cônes verts ou bleus) ; par contre si nous regardons une lumière jaune, il n’y a pas de cônes pour le jaune ; regardons la courbe de sensibilité de la rétine à droite du schémas ci-dessous : quand on regarde une lumière jaune cela excite les cônes rouge et vert dans une certaine proportion et le cerveau voit du jaune.
Si on regarde une source lumineuse avec du vert et du rouge dans les mêmes proportions que précédemment, le cerveau voit du jaune. L’œil n’a que des cônes sensibles à trois couleurs mais le cerveau voit toutes les couleurs du spectre lumineux. C’est ce principe qui est utilisé avec les écrans et le système RVB additif. Avec trois couleurs primaires, rouge, vert, bleu, on « simule » toutes les couleurs du spectre pour l’humain
Synthèse additive, soustractive.
La synthèse additive consiste donc à combiner les lumières de plusieurs sources colorées afin d’obtenir une autre lumière colorée.
La synthèse additive est utilisée par nos écrans qui produisent les trois lumières des couleurs primaires, qui sont le rouge, le vert et le bleu. Comme on l’a vu, notre œil fonctionne ainsi avec ses cônes sensibles au rouge, vert, bleu. Initialement, s’il n’y a pas de lumière, il y a du noir , si on met de la lumière R, V et B en quantité adéquat on obtient du blanc. Si on envoie de la lumière rouge et verte dans certaines proportions, l’observateur voit du jaune.
La synthèse soustractive est utilisée dans l’imprimerie, les couleurs primaires sont le cyan, le magenta, le jaune et le noir (que l’on est obligé de rajouter pour avoir de beaux noirs). Le terme soustractif vient du fait qu’un objet coloré éclairé par une lumière blanche (qui contient toutes les couleurs) absorbe une partie de la lumière incidente. Il soustrait donc une partie du spectre lumineux, par contre le rayonnement non absorbé et qui se réfléchit donnera sa couleur à l’objet.
Ainsi un objet absorbant toutes les couleurs sauf le bleu sera vu comme bleu.
Une encre Cyan sur du papier absorbe et soustrait le rouge ; une encre magenta soustrait la lumière verte ; une encre jaune soustrait absorbe le bleu.
Si on mélange une encre cyan (qui absorbe le rouge) et une encre jaune (qui absorbe le bleu), seul le vert n’est pas absorbé et l’observateur y voit du vert.
Initialement le papier est blanc (sans encre) et si on applique les trois encres Cyan, Magenta, Jaune cela fait du noir (les propriétés des pigments n’étant pas parfaites, en fait le noir n’est pas très beau, c’est pour cela qu’on ajoute une cartouche noire dans les imprimantes). Certaines nuances étant difficile à reproduire, il y a des cartouches de couleurs supplémentaires sur les imprimantes haut de gamme.
Les imprimeurs me pardonneront les simplifications nécessaires pour rester compréhensible.
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Pour expliquer les cercles de couleur, à gauche c’est le système additif, si on ajoute une lumière verte et une rouge, cela fait du jaune (sur un écran, la couleur RVB= 255, 255, 0 donne bien du jaune).
A droite, si on met une encre jaune et une cyan au même endroit cela fait du vert.
Allons un peu plus loin : 
Cela concerne l’impression sur papier.
On comprend l’importance de la couleur de l’illuminant (la couleur de la source de lumière) sur une image imprimée quand on regarde une impression papier : les lumières réfléchies par le papier seront fonction des lumières qui éclairent le papier. Certains objets colorés peuvent avoir pour l’observateur sous un certain illuminant une couleur et sous un autre illuminant une autre couleur. Un exemple : sous une lumière blanche une page bleue sera vue bleue ; sous un éclairage rouge elle sera noire.
On comprend aussi que pour le papier non seulement il n’émet pas de lumière mais en plus il y a absorption de lumière en fonction des couleurs ; l’impression sera donc de toute façon moins lumineuse qu’un écran.
En conclusion, l’œil humain ne peut voir que quelques couleurs (les couleurs R,V, B) mais reconstruit toutes les autres grâce à son cerveau.
Et combien un œil humain voit de différentes nuances de couleurs ?
D’après les expérience du CIE (1930) l’œil distinguerait 200 nuances pour le rouges , verts et bleus. Soit 8 millions de couleurs ; mais dans la réalité cela serait plutôt au environ 1 million car l’œil n’est pas performant dans les trois couleurs. Il ne peut pas séparer certains couleurs mais la plage des couleurs qu’il peut voir est très très grande (espace Lab, on verra cela).
2% des hommes et 0.03% des femmes ont un type de cônes qui manque, ce sont les daltoniens.
6% des hommes, 0.4 % des femmes souffrent d’une anomalie de la perception trichromatique (courbe de sensibilité des cônes décalées).
Donc 92% des hommes et 99.6% des femmes sont représentatifs de l’observateur standard et voient les couleurs « correctement ».
C’est le résultat des expériences d’égalisation des couleurs effectuées en 1931 ou on a définit les mélanges de primaires pour reproduit une couleur(CIE RGB 1931).
Mode de couleur.
Les modes de couleurs indiquent le type des couches de couleur qui composent la photo dans Photoshop (on n’est plus dans l’œil mais sur la manière de coder informatiquement une couleur) :
- Couleurs RVB (composées de 3 couches : rouge, vert, bleu) et qui fonctionnent avec le principe de couleur additive comme sur un écran. On dit RGB en anglais (Red, Green, Blue).
- Couleurs CMJN (composé de 4 couches : cyan, magenta, jaune, Noir) ; et qui correspondent plus à la réalité physique d’une imprimante fonctionnant avec le principe des couleurs soustractives.
- Couleurs Lab composées de 3 couches : clarté (improprement appelée Luminosité dans PS), et 2 couches couleur « a » codant le magenta à vert et « b » codant le jaune à bleu.
Disons le de suite : le photographe travaille en RVB, Il y a d’autres modes moins intéressants pour le photographe comme les images en niveau de gris (le pixel est codé sur un octet avec 256 niveaux de gris).
On peut changer le mode d’une photo en passant la photo d’un mode RGB en CMJN par exemple (menu Image>Mode).
Mais attention les conversions ne sont pas parfaites et après une conversion RGB >CMJN>RGB il n’est pas certains qu’on retrouve les mêmes couleurs. Les espaces de couleur (l’ensemble des couleurs) ne sont pas les mêmes et certaines couleurs existent dans un mode et pas dans un autre et de plus lors de la conversion il y a des approximations de calcul et erreurs d’arrondis.
Ne pas confondre les modes avec les espaces de couleurs qui représentent un ensemble de couleurs ; en mode RVB par exemple (on parle du codage de la couleur) on peut utiliser les espaces sRGB, Adobe RGB, Prophoto RGB (l’espace de couleurs indique toutes les couleurs possibles, pour simplifier) ; en mode CMJN il y a d’autres espaces de couleur comme FOGRA 39… Ne pas confondre, non plus, avec le format du fichier enregistré: Jpg, Tiff, Psd, Raw…
On voit que le sélecteur (Adobe) affiche les composantes de couleur dans différents modes colorimétriques :
En RVB. Il y a 3 couches de couleurs avec une valeur entre 0 à 255 dans Photoshop. Cela même si on est en 16 bits alors qu’on devrait avoir des valeurs de 0 à 6535 lorsqu’on travaille en 16 bits ; il faut donc interpréter ces valeurs. Le panneau information donne, si on le paramètre bien, les bonnes valeurs pour les images 16 bits. Dans Lightroom les composantes RVG sont données en pourcentage (0 à 100%).
255,255,255 correspond au blanc.
0,0,0 correspond au noir.
255,0,0 c’est un rouge très saturé.
20,20,20 correspond à un gris (quand les 3 valeurs sont égales cela fait du gris).
En CMJN. Une couleur est un mélange soustractif de Cyan, Magenta, Jaune, Noir. Chaque couleur ayant une valeur de 0 à 100%.
En Lab : On a « L » pour luminance (en fait la clarté) de 0 à 100, « a » pour la composante vert/magenta -128 à +127 et « b » pour la composante bleu/jaune , valeur -128 à +127 dans Photoshop.
Quand on travaille en 16 bits en Lab, en fait on ne travaille pas sur des valeurs entières et les valeurs peuvent avoir une partie décimale.
En TSL : Le mode TSL (Teinte, Saturation, Luminosité) est dit intuitif car plus naturel et conforme à la manière dont nous parlons des couleurs. La voiture est en bleu peu saturé et lumineux ; c’est plus imagé que la voiture est RVB (2,12,245). Mais la notation TSL n’est absolument pas définie par une norme officielle et un logiciel peux l’ utiliser comme bon lui semble, mais on s’en fiche un peu.
La teinte T est défini par l’angle sur une roue chromatique ; elle peut donc prendre une valeur 0 à 360°(le rouge est à zéro). Pour régler la teinte il y a souvent un curseur sur une échelle de couleur dispensant de retenir que tel angle correspond à telle couleur.
La saturation S est un pourcentage allant de 0 à 100%.
La luminosité L est un pourcentage allant de 0 à 100%.
Couleur HTML :
Pour utiliser une couleur sur une page internet, il y a un codage spécial :
Le code de la couleur correspond à un # suivi des trois composants RVB mais en hexadécimal : Exemple : #b2713a
b2 composante rouge en hexadécimal,
71 composante verte,
3a composante bleu.
Ces valeurs sont celles de la couleur dans l’espace de couleur de la photo, sauf pour la valeur Lab. On y reviendra, vous comprendrez.
Ce panneau pourrait laisser croire que toute couleur à un code dans chaque notation et qu’à une couleur unique correspond un code unique, c’est bien plus complexe, on va y revenir.
Profondeur de couleur : 8, 16 ou 32 bits par couche.
En mode RGB par exemple , chaque couleur (R, G ou B) peut être codée sur 8 bits, 16 bits 32 bits.
Pour le 8 bits/couche (comme dans les JPG par exemple), chaque couleur R, V ou B est enregistrée sur 8 bits, valeur de la couleur allant de 0 à 255 soit 256 nuances pour le rouge, 256 nuances pour le vert, 256 nuances pour le bleu. Au total cela donne 256x256x256 couleurs soit 16 millions de couleurs.
En 16 bits il y a 65536 nuances pour chaque couleur R, V ou B. Cela donne 281 474 milliard de couleurs différentes.
Dans l’onglet d’une image, dans Photoshop, en haut, à droite du nom du fichier et après le mode de couleur (RVB, CMJN, Lab) figure le nombre de bit par couche : ci-dessous l’image est en 8 bits/couche (RVB/8*).
On peut changer de profondeur de couleur en passant par le menu Image>mode.
Je conseille de travailler en 16 bits/couche si vous êtes en Tiff ou Psd dans Photoshop ; les fichiers JPG sont obligatoirement en 8 bits/couche.
Pour plus de détail sur le choix 8/16 bits par couche, voir ICI.
| Philippe LASSERRE janvier 2019, maj avril 2021. |
