Il existe plusieurs modèles colorimétriques : RVB, CMJN, LAB ou CIE XYZ. On dit de certains modèles qu'ils dépendent des périphériques et d'autres qu'ils sont indépendants. Enfin, certains sont appelés espaces de travail. Pourquoi ? Lequel choisir dans les logiciels de retouche photo ? A partir duquel peut-on se représenter numériquement une seule couleur, celle perçue par un oeil humain standard, pour répondre aux questions posées ci-dessus ?

L'espace CIE XYZ & l'espace LAB

Les couleurs se nuancent en environ huit millions de nuances différentes pour un œil "moyen" (mais performant !). La CIE a eu l'idée de les représenter mathématiquement sur un graphique à trois dimensions (donc en volume) dont deux apparaissent sur la figure ci-dessous, qui vous est peut-être familière.

Dans ce contexte, quel est l'ensemble des couleurs que Tous les êtres humains pourraient voir s'ils avaient le même œil... parfait, en tout cas moyen ou standard ?

La CIE, après avoir fait des statistiques sur un très grand nombre d'êtres humains a calculé cet ensemble et l'a appelé l'espace CIE XYZ. La figure ci-dessous que l'on appelle " diagramme de chromacité " illustre donc l'ensemble des couleurs que les êtres humains peuvent percevoir potentiellement. L'espace CIE XYZ est donc un espace colorimétrique.

Note ! Si on mesurait la surface de la couleur verte sur ce diagramme on verrait qu'elle est deux fois plus importante que pour les deux autres couleurs. C'est justement pour retranscrire que l'oeil est deux fois plus sensible dans le vert !

C'est le plus grand des espaces colorimétriques dans le visible. Chaque couleur y est donc représentée par trois coordonnées : XYZ ( Z pour la profondeur donc la luminosité de chaque couleur). Aucune couleur visible par un être humain ne sort de ce diagramme. En dehors de ce diagramme, pour un être humain on trouvera les ultraviolets ou les infrarouges.

Dans ce diagramme, à chaque couleur vue par un humain correspond UNE coordonnée XYZ.

Important ! Donc à une donnée CIE XYZ correspond une seule et unique couleur perçue par un œil "standard". Pour se représenter une couleur perçue numériquement dans l'absolu on va donc utiliser ses coordonnées CIE XYZ. Même s'il est représenté autrement graphiquement, l'espace CIE XYZ représente les mêmes couleurs que l'espace Lab. Et bien sûr il existe des tables de correspondances précises pour passer de l'un à l'autre.

L'espace L*a*b* est donc un espace colorimétrique absolu comme l'espace CIE XYZ mais représenté différemment. Tous les deux représentent l'ensemble des couleurs qu'un œil moyen pourrait voir mais pas de la même façon. Selon la nature des opérations mathématiques que l'on veut effectuer sur les couleurs, on utilisera un modèle ou l'autre. La représentation Lab est plus proche de la vision humaine. Le CIE LAB est très utilisé par Photoshop notamment pour cette raison. Il nous servira de plaque tournante - d'intermédiaire ou de bureau de change pour faire une analogie avec les différentes monnaies de tous les pays - entre les différents profils icc des appareils pour garder comme base commune absolue les couleurs perçues sans perturbation due aux caractéristiques d'un périphérique; on appelle cela la conversion. (C'est la même chose que pour la monnaie : on convertit des euros en dollars grâce à un intermédiaire : la taux de change afin de garder dans la poche la même valeur absolue en argent.)
Au lieu de décrire une couleur avec des valeurs XYZ, l'espace LAB les décrit avec des valeurs L, a et b. L pour le niveau de luminosité ( de 0 à 100 ), a pour la couleur du rouge au vert et b pour la couleur du bleu au jaune ( --128 à +127 ). Derniers points, ces espaces sont neutres car ils ont été calculés par la main de l'homme.

D'autres espaces : les espaces RVB / CMJN

Comme vous l'avez sûrement remarqué, à aucun moment il n'a été fait cas de valeurs RVB ou CMJN avec ces deux espaces. Or, nous autres photographes ne travaillons pratiquement qu'avec cela, comme notre oeil. Les espaces Lab et CIEXYZ n'étant pas assez pratiques lorsque l'on travaille, par exemple, dans Photoshop, ont donc été inventés des espaces couleurs basés sur des modèles colorimétriques RVB ou CMJN. Les couleurs y sont représentées par des valeurs RVB et non par des ésotériques valeurs XYZ ou Lab, peu parlantes ! Les espaces Adobe 98, sRGB, Don RGB, ECI RGB ou encore Prophoto sont des espaces couleurs RVB. Mais un point fondamental distingue ces espaces couleurs de l'espace Lab : ils sont plus ou moins grands mais tous plus petits que l'espace Lab comme le montre la figure ci-dessous.

 

Pour des raisons que nous évoquerons plus loin, ces espaces couleurs ont donc été calculés plus petits que le Lab, mais comme lui, sont neutres. Dans ces trois espaces, pour une valeurs RVB identiques, on aura un gris neutre. Mais qu'en est-il des espaces couleurs d'appareil photo numériques, de scanners, d'écrans ou encore d'imprimantes ?

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Espaces colorimétriques sur le graphique LAB Noir : PROPHOTO Rouge : COLORMATCH Vert : sRGB Bleu : SWOP Cyan : MONACOPROOF Magenta : EPSON1270

On voit clairement qu'aucun espace colorimétrique n'est plus grand que l'espace L*a*b*. Si je prends comme exemple l'imprimante Epson - trait magenta -, on voit bien que l'ensemble des couleurs qu'elle peut reproduire est nettement inférieur à l'ensemble des couleurs qu'un œil humain peut voir ( du moins selon cet axe car on ne voit l'espace que selon un seul plan et non en volume; en volume, les choses sont toujours plus nuancées). C'est plus ou moins important mais il en est de même avec tous les périphériques reproducteurs de couleurs ou les espaces dits indépendants.

Les espaces couleurs dépendants d'un périphérique

L'espace couleur qui dépend d'un périphérique décrit :

• Toutes les couleurs que celui-ci peut acquérir ( scanner, appareil photo numérique...), afficher ( moniteur, écran ), ou reproduire ( imprimante ) par rapport aux couleurs LAB. Son espace couleur s'appelle également son GAMUT.
• Tous ses "défauts", ses caractéristiques colorimétriques plus exactement. Durant le processus de calibrage et de caractérisation d'un scanner par exemple, l'appareil de calibrage mesure toutes les couleurs qu'il est capable de "voir" mais aussi comment il le fait. Ce sont ses caractéristiques. Dit autrement, est-ce que le scanner voit "correctement" les couleurs !

On lui donne à voir des couleurs de références - une mire parfaitement étalonnée et mesurée avec un spectrophotomètre qui mesure la longueur de la couleur - et il va en distinguer bien d'autres ! Ces informations - différences entre la couleur à voir et la couleur vue - sont placées dans un fichier spécial : son profil ICC. D'ailleurs, pas plus qu'aucun scanner n'est parfait, aucun appareil de calibrage ne l'est non plus. Même si elles sont minimes, les erreurs dans le profil ICC seront réelles. Ainsi deux appareils de mesure ne donneront pas exactement le même profil ICC pour ce scanner qui pourtant "voit", lui, tout le temps les couleurs de la même manière ( hormis quand il vieillit !). Concrètement et dans tous les cas, pour ce scanner et ce profil icc, un même pourcentage de RVB ne donnera pas un gris neutre parfait. Selon la qualité du profil icc donc de la mire utilisée, du logiciel de création de profils ICC et d'appareil de mesure, le gris sera plus ou moins neutre mais pas parfait. Avec du bon matériel il est évident qu'on s'en approche tellement que l'on peut considérer sans peine que les couleurs sont parfaitement corrigées et neutralisées.

Les espaces couleurs indépendants

Dans un espace indépendant d'un périphérique, l'espace couleur résulte d'un calcul et non d'une mesure. Il est donc plus ou moins grand mais neutre. Un même pourcentage de RVB donnera bien un gris parfaitement neutre. C'est le cas, je le répète du L*a*b* mais aussi du sRGB, Adobe 1998, DonRGB, Prophoto... L'espace sRGB a par exemple été créé pour servir de plus petit dénominateur commun en informatique et en imagerie numérique dans le monde. Comme il contient peu de couleurs dans l'absolu, tous les appareils récents savent les gérer. Nous verrons lors du chapitre sur la conversion d'une image pourquoi il est important que les espaces couleurs RVB soient notablement plus petits que l'espace Lab et pourquoi, donc, on a créé des espaces colorimétriques plus petits que l'espace LAB.

Conclusion provisoire

Une des "missions" de la gestion des couleurs est donc de faire retranscrire les mêmes couleurs d'un point de vue perceptif, c'est-à-dire telles que vues par un œil normal - on parle alors de couleur LAB - par des appareils qui possèdent un espace plus ou moins grand et des "défauts". Si je prends l'exemple d'une imprimante, la difficulté sera d'imprimer toutes les couleurs de mon image affichées à l'écran et vues par mon APN alors que normalement celle-ci ne sait pas le faire avec ses encres CMJN. C'est pourquoi il existe des outils appelés outils de conversion ou CMM et des profils ICC comme nous allons le voir maintenant.

La gestion des couleurs sert :

A déterminer à quelles couleurs LAB - les "vraies" couleurs perçues par un œil moyen - correspondent les valeurs RVB ou CMJN d'un périphérique.

Et bien sûr à conserver cette couleur perçue d'un périphérique à un autre - qu'il puisse ou pas reproduire cette couleur a priori ! Le tirage final doit ressembler au niveau des sensations visuelles à la scène photographiée ou à l'original. Les outils de la gestion des couleurs savent donc convertir les valeurs RVB d'un périphérique en d'autres valeurs RVB - correspondant à la même couleur LAB - mais pour un autre périphérique.

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