l'infographie 
un métier, une passion

B.01. Pourquoi est‑ce que des modèles colorimétriques ont été développés?

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B.1.1. La perception des couleurs est un phénomène complexe

La couleur, c’est une réaction physiologique face un stimulus visuel.

C’est quelque chose de très subjectif : une personne ne voit pas les couleurs exactement comme une autre personne les voit, et ne va pas non plus décrire les couleurs avec les mêmes adjectifs, les mêmes termes psychologiques… «Cette couleur est vive, saturée, pure», ou «Cette couleur est terne», ou «C’est un blanc cassé», etc.

Des problèmes peuvent donc survenir lorsque deux personnes doivent définir dans un contrat quelle est exactement la couleur à utiliser pour la réalisation en série d’un imprimé, ou d’un objet.

Ces problèmes sont dus au fait que la perception des couleurs chez l’être humain, c’est un phénomène complexe, et que la description de ces couleurs en utilisant des mots, ça ne fait qu’ajouter encore plus à la complexité.

C’est pourquoi il est utile de définir une méthode simple qui permet de désigner les couleurs avec peu de paramètres, une méthode qui permet de référencer les couleurs.

Les modèles colorimétriques ont été développés dans ce sens…. Les modèles colorimétriques sont un référencement de la lumière telle qu’elle est perçue par l’être humain… Autrement dit, ils sont un référencement de la couleur. Ce sont des systèmes de description de la manière dont l’être humain perçoit la lumière, et l’interprète en tant que couleur.

Comme nous allons le voir il est très difficile de référencer les couleurs de manière fiable, et d’attribuer des nombres aux réactions physiologiques de l’être humain face à des stimuli visuels.

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B.1.2. Un exemple qui montre l’intérêt qu’on peut trouver à décrire précisément les couleurs…

Imaginons ceci : vous êtes designer et vous venez de terminer le design d’un objet dont certaines parties sont en plastique et d’autres en métal.

Vous voulez que le plastique et le métal aient une couleur identique, et vous voulez que cette couleur soit précisément le rouge que vous avez choisi.

Vous trouvez un fabricant pour réaliser en série votre objet.

Vous faites appel à un avocat qui rédige le contrat entre vous et le fabricant, et cet avocat vous dit que vous devez décrire précisément la couleur rouge que vous désirez.

Comme faire? Pour désigner précisément cette couleur rouge, vous pouvez utiliser le CIE chromaticity diagram. Il s’agit d’un modèle colorimétrique qui est actuellement beaucoup utilisé… Nous aurons l’occasion de reparler.

Non seulement le CIE chromaticity diagram va vous permettre de préciser quelle est la couleur que vous souhaitez obtenir, mais il va vous permettre également d’indiquer au fabricant à quel point le rouge qu’il va mettre sur les objets pourra s’éloigner du rouge que vous avez précisé sans que cela ne pose de problèmes contractuels. En effet, il faut savoir que dans l’industrie il est impossible de reproduire toujours exactement la même couleur. Plein de facteurs peuvent influencer l’aspect de la couleur, notamment : les composants utilisés pour créer cette couleur peuvent changer pour des raisons économiques, ou encore la technique d’impression peut changer… par exemple une fois ce sera en lithographie offset, une autre fois en flexogravure, etc.

Des entreprises connues utilisent ce modèle colorimétrique…

Par exemple le jaune des emballages de produits Kodak est décrit en utilisant le CIE chromaticity diagram… Ainsi le fabricant d’emballage sait précisément quelle couleur doit se trouver sur les emballages, et il sait également à quel point il peut la couleur des emballages peut s’éloigner de la couleur qui est précisée dans le contrat sans que cela n’engendre de problèmes avec son client.

C’est pour cela que les modèles colorimétriques ont été développés…

Pour permettre de quantifier les différences entre les couleurs, pour savoir si dans une série de produits les différences de couleurs, qui sont inévitables, sont acceptables ou non.

Comme nous le verrons plus loin, les modèles colorimétriques sont également utilisés par les systèmes de gestion des couleurs qui assurent la cohérence des couleurs dans les images quel que soit le matériel qui est utilisé pour montrer ces images… Différents moniteurs, différentes presses offset, etc.

B.03. De quoi sont constitués les modèles colorimétriques?

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B.3.1. La plupart des modèles colorimétriques ont en commun qu’ils proposent une méthode pour représenter la couleur selon trois coordonnées : ces modèles sont tridimensionnels

Rechercher une couleur dans un espace colorimétrique, ça ressemble assez bien à rechercher une adresse dans une ville en utilisant une carte qui a des coordonnées…

Une carte avec une certaine sorte de coordonnées est différente d’une autre carte avec une autre sorte de coordonnées, et pourtant ces deux cartes peuvent décrire la même ville.

Ainsi, tous les modèles colorimétriques décrivent les couleurs qui sont visibles par l’œil humain, mais ils le font de manière différente.

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B.3.2. Il existe une multitude de modèles colorimétriques différents

Parfois les trois dimensions des modèles colorimétriques correspondent à des couleurs primaires, au départ desquelles toutes les autres couleurs sont obtenues par mélange de ces primaires.

Parfois les trois dimensions des modèles colorimétriques représentent des composants plus faciles à comprendre… par exemple : la teinte, la saturation et la luminosité.

B.02. Quels problèmes ont été rencontrés lors de l’élaboration des modèles colorimétriques?

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B.2.1. Mesurer la lumière telle qu’elle est perçue par l’être humain, c’est ce qu’on appelle la «colorimétrie»…

La couleur est une perception physiologique… L’être humain perçoit la lumière et l’interprète en terme de «couleur».

Effectuer des mesures fiables sur cette perception physiologique, c’est le but de la «colorimétrie».

Ces mesures fiables sont nécessaires pour l’élaboration de modèles colorimétriques.
Ces modèles seront utilisés par les industries pour décrire précisément les couleurs.

La science de la «colorimétrie» étudie donc les relations entre :

… Les caractéristiques réelles de la lumière, caractéristiques qui sont décrites précisément par des courbes spectrales en utilisant des instruments scientifiques.

et :

… La lumière telle qu’elle est perçue par l’être humain, c’est ce qu’on appelle les couleurs.


B.2.2. Les trois principaux challenges lorsqu’on mesure les couleurs…

1) La mesure de la couleur, la colorimétrie, doit intégrer à la fois de la physique, de la biologie et de la psychologie… La lumière est un phénomène physique. La couleur est une perception physiologique, qui est influencée à la fois par la biologie et par la psychologie de chaque individu.

2) Toute mesure de la couleur doit produire des données qui permettent par la suite de réaliser des prédictions précises, par des calculs… Par exemple, lorsque telle couleur et telle couleur se mélangent, à l’aide des données récoltées on doit pouvoir calculer qu’on obtient telle autre couleur. Cela évite de devoir réaliser physiquement le mélange et de mesurer le résultat.

3) Le spectre des couleurs contient beaucoup de données, et toute mesure de la couleur doit arriver à réduire le nombre de ces données, afin de faciliter les calculs dont on vient de parler.

B.04. Histoire de l’observation de la perception de la lumière par l’être humain… autrement dit : «histoire de l’observation de la couleur»

1391*
B.4.1. À la Renaissance (1400), Aguilonius et Sigfrid Forsius ont développé les premiers modèles colorimétriques

Le modèle colorimétrique d’Aguilonius a été la première tentative pour arriver à définir toutes les couleurs. Ce modèle était basé sur l’observation des changements de coloration du ciel de l’aube jusqu’au coucher du soleil.



Sur la planche 1391 on voit le modèle colorimétrique d’Aguilonius.

1391b*
B.4.2. En 1660, Isaac Newton a développé un modèle plus scientifique basé sur des observations réalisées pendant des expériences

Newton a prouvé que la lumière blanche peut être décomposée en plusieurs couleurs qui sont celles de l’arc‑en‑ciel. L’ordre des couleurs était dès lors clairement établi, et c’est au départ de ces observations que Newton a créé une roue des couleurs.

Sur la planche 1391b on voit le modèle colorimétrique de Newton.





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B.4.3. Au début des années 1800, Johanes Wolfgang Goethe a contesté les idées de Newton et a créé son propre modèle colorimétrique

Les démarches de Newton et de Goethe étaient très différentes…

Newton était un scientifique, tandis que Goethe était plus intéressé par les effets psychologiques de la couleur.

Goethe cherchait si des règles pouvaient être créées pour guider l’usage artistique de la couleur. À l’origine il comptait créer une roue des couleurs telle que celle de Newton, mais améliorée. Finalement il trouva que c’était mieux d’utiliser un triangle équilatéral.

1393*
B.4.4. À peu près au même moment que Goethe, au début des années 1800, Phillip Otto Runge a développé un modèle tridimensionnel sous la forme d’une sphère

Sa théorie était révolutionnaire pour son temps. Phillip Otto Runge a essayé de ranger les couleurs selon leurs teintes et leurs luminosités.

Sur la planche 1393, les deux sphères du DESSUS montrent que les teintes sont sur l’équateur, que le blanc est à un pole et que le noir est à l’autre pole.



Les deux sphères d’en DESSOUS montrent une vue en coupe horizontale et une vue en coupe verticale.

1394*
B.4.5. En 1872, James Clerk Maxwell, un physicien écossais, élabore une théorie selon laquelle la lumière serait un phénomène électromagnétique

James Clerk Maxwell développe un modèle colorimétrique sous la forme d’un triangle équilatéral. Johanes Wolfgang Goethe l’avait déjà fait au début des années 1800…
Le triangle de Maxwell est très similaire à celui de Goethe :

il s’agit d’un triangle équilatéral, et il y a trois couleurs primaires aussi…



La différence avec Maxwell, c’est qu’il pensait qu’il pouvait créer toutes les couleurs visibles avec les trois primaires de son triangle, et qu’il a choisi des primaires Rouge, Verte et Bleue, ce qui était assez visionnaire…

On découvrira en effet plus tard que ce sont ces trois couleurs qui permettent de recréer au mieux un grand nombre de couleurs par synthèse additive, c’est-à-dire en mélangeant deux ou trois lumières colorées.

Les mélanges créés par synthèse additive avec ces trois lumières rouge, verte et bleue apparaissent parfaits à l’œil humain parce que les longueurs d’ondes dominantes respectives de ces trois couleurs correspondent aux pics de sensibilité des trois types de récepteurs‑couleur de l’œil humain : les cônes. Précédemment durant cette formation nous avons parlé des courbes de sensibilité des cônes.

B.05. Le premier modèle colorimétrique utilisé par les industries : le modèle colorimétrique de Munsell

B.5.1.
Le modèle colorimétrique de Munsell est créé au départ de trois axes

0588*
Le film Quicktime «Threed.mov» montre le modèle colorimétrique de Munsell en trois dimensions.

video

1820*
Le schéma de la planche 1820 montre les trois axes du modèle colorimétrique de Munsell…



La «Teinte» (Hue)
La «Saturation» (en anglais : «Saturation», que Munsell appelle «Chroma»)
La «Luminosité perçue» (en anglais : «brightness», que Munsell appelle «Value»)
N.B. Plus tard durant cette formation, nous ferons la distinction entre la «luminosité perçue» (en anglais : brightness) et la «luminosité réelle» (en anglais : luminance).

B.5.2.
Le modèle colorimétrique de Munsell est encore utilisé actuellement, malgré l’apparition de modèles scientifiques plus exacts

Le modèle colorimétrique de Munsell date de 1915. Il est encore utilisé et accepté de nos jours dans les industries.

Certains fabricants de peinture, des artistes, des designers et des imprimeurs utilisent le «Munsell book of colors».

Les échantillons de couleurs du modèle de Munsell permettent à deux personnes, un client et un fabricant, de s’accorder sur une couleur à utiliser. Si ces deux personnes ne sont pas au même endroit, cela ne pose pas de problème… Elles possèdent chacune un «Munsell book of color» qui est identique, et elles peuvent donc désigner les couleurs avec fiabilité. Ensuite le fabricant doit créer une couleur qui se rapproche le plus possible de l’échantillon sur lequel il s’est mis d’accord avec son client.

1395
B.5.3.
Albert H. Munsell était un professeur de peinture américain

En 1915, Munsell a développé un modèle tridimensionnel en se basant sur le travail de Phillip Otto Runge, qui avait développé également au début des années 1800 un modèle tridimensionnel sphérique.

Le modèle de Munsell relève plus de l’intuition que d’une science exacte. C’est 15 ans plus tard, en 1931, que la CIE (Commission Internationale de l’Éclairage) créera un modèle colorimétrique en utilisant des instruments scientifiques.

B.5.4.
En créant son modèle colorimétrique, Munsell a apporté son expérience de peintre et a tenu compte de la perception des couleurs chez l’être humain

Dans le modèle colorimétrique tridimensionnel de Munsell, la luminosité des couleurs est symbolisée par un axe vertical autour duquel les couleurs se trouvent comme les feuilles d’un arbre. Dans ce modèle, au plus une couleur est située vers le haut de cet axe, au plus elle est lumineuse.

Munsell savait que les teintes saturées, pures, n’ont pas toutes le même niveau de luminosité pour l’œil humain… par exemple un jaune saturé à 100% semble plus lumineux qu’un bleu saturé à 100%. Munsell a donc décidé que les teintes pures ne devaient pas toutes être à la même hauteur dans son modèle colorimétrique.

Munsell savait aussi que pour l’œil humain certaines teintes pures semblent être plus vives que d’autres… par exemple la couleur jaune semble naturellement plus vif que la couleur magenta. Munsell a donc décidé que certaines teintes pures seraient plus éloignées que d’autres de l’axe central de son modèle colorimétrique.

C’est ce qui donne au modèle de Munsell cette apparence assez irrégulière, nous en reparlerons.

B.5.5.
Le modèle de Munsell est «perceptuellement uniforme»

Ce qui vient d’être expliqué nous amène à dire que le modèle de Munsell est «perceptuellement uniforme»…

Quand on dit d’un modèle qu’il est «perceptuellement uniforme», cela veut dire que les distances entre les couleurs dans ce modèle tridimensionnel correspondent aux différences que l’œil humain perçoit entre ces couleurs…

Quand deux couleurs sont vraiment éloignées l’une de l’autre dans un modèle «perceptuellement uniforme», comme le modèle de Munsell, cela nous indique que ces deux couleurs sont perçues par l’œil humain comme étant vraiment différentes.

Un modèle «perceptuellement uniforme» ne nous indique pas à quel point les courbes spectrales de ces deux couleurs sont différentes.

Quand on dit d’un modèle qu’il n’est pas «perceptuellement uniforme», cela veut dire que les distances entre les couleurs dans ce modèle tridimensionnel correspondent aux différences de courbes spectrales entre ces couleurs…

Quand deux couleurs sont vraiment éloignées l’une de l’autre dans un modèle qui n’est pas «perceptuellement uniforme», cela nous indique que ces deux couleurs ont des courbes spectrales vraiment différentes.

Un modèle qui n’est pas «perceptuellement uniforme» ne nous indique pas à quel point ces deux couleurs sont perçues par l’œil humain comme étant vraiment différentes.

Nous aurons l’occasion de reparler plus tard de l’uniformité perceptuelle dans les modèles colorimétriques.

0143/0144*/0146*/0147*/0148*
B.5.6.
Quelques précisions à propos de la «Teinte» dans le modèle de Munsell

Le schéma de la planche 0144 montre la roue chromatique de Munsell, c’est une roue à 100 graduations.



D’après Munsell, la teinte, c’est la caractéristique d’une couleur qui fait qu’on la distingue d’une autre («Hue is the quality by which we distinguish one color from another»).

Munsell a sélectionné 5 couleurs principales :
le rouge
le jaune
le vert
le bleu
le magenta

et 5 couleurs intermédiaires :
le jaune‑rouge
le vert‑jaune
le bleu‑vert
le magenta‑bleu
le rouge‑magenta

B.5.7.
Quelques précisions à propos de la «Saturation» dans le modèle de Munsell

Le «Chroma», ou «Saturation»…

D’après Munsell, ce qu’il appelle le «Chroma», c’est-à-dire la saturation, c’est la caractéristique d’une teinte qui fait qu’on distingue quand elle est pure de quand elle est partiellement composée de gris.

Comme nous l’avons dit, la saturation n’est pas uniforme pour chaque teinte à chaque niveau de luminosité : Munsell a remarqué que la saturation maximale pour différentes teintes est atteinte à différents niveaux de luminosité…

Par exemple on peut remarquer, sur les planches 0146 et 0147, que la saturation maximale pour le magenta est atteinte aux coordonnées 5/26 du modèle colorimétrique de Munsell, tandis que la couleur jaune/jaune‑rouge a un axe de saturation plus court, et atteint sa saturation maximale aux coordonnées 7/10 et 6/10.



Le résultat de cette non-uniformité de la saturation des teintes, c’est que le modèle de Munsell a une forme irrégulière, il est vraiment asymétrique.

Le schéma de la planche 0148 montre une représentation tridimensionnelle du modèle colorimétrique de Munsell. On compare parfois ce solide à une forme d’arbre.

B.06. L’étude de la couleur par Johannes Itten

1399
B.6.1.
L’école d’art Bauhaus en Allemagne, une école progressiste, a joué un grand rôle dans le développement des théories de la couleur

Dans l’école d’art Bauhaus, deux noms sont à retenir en ce qui concerne l’étude de la couleur : Johannes Itten, et un de ses étudiants, Joseph Albers. (Date : +‑ 1930).

Johannes Itten a écrit un traité sur la couleur qui est une référence pour le monde des arts graphiques.

B.07. Le modèle colorimétrique initial de la Commission Internationale de l’Éclairage le modèle CIE xyY aussi appelé «Chromaticity diagram xyY»

0063*/0157/1396/2169
B.7.1.
Histoire du «Chromaticity diagram xyY»

La planche 0063 montre le modèle colorimétrique initial de la Commission Internationale de l’Éclairage, le modèle CIE xyY, aussi appelé «Chromaticity diagram xyY».





En 1931, La Commission Internationale de l’Éclairage a tenté de définir un modèle colorimétrique fiable et standardisé au niveau mondial.

La CIE a été fondée en 1913. Son but était de permettre l’échange d’idées et d’informations à propos de toutes les choses ayant un rapport avec l’éclairage, et aussi pour créer des standards.

Les premiers standards en colorimétrie ont été adoptés en 1931 à Cambridge en Angleterre : en utilisant des méthodes scientifiques modernes, la CIE a réalisé sa propre version du triangle de Maxwell, avec des primaires Rouge, Verte et Bleue. Ce triangle de Maxwell, version CIE, a servi à créer le modèle qui s’appelle le «Chromaticity diagram xyY».

Avec ce modèle, la CIE a créé en 1931 un standard objectif. Jusqu’alors, la communication à propos des couleurs était très subjective, chacun avait sa manière de voir les choses.

Plus tard, nous expliquerons comment ce modèle a été créé. Nous allons d’abord voir à quoi il peut servir.

Remarquez sur la planche 0063… le triangle qui apparaît au milieu de la couleur n’est pas le triangle de Maxwell adapté par la CIE. Il s’agit en réalité de l’espace colorimétrique d’un moniteur (monitor color gamut) qui est montré sur le «Chromaticity diagram xyY». Le triangle de Maxwell adapté par la CIE, quant à lui, est le grand triangle qui englobe la plage de couleur.

0321/0327/0165
B.7.2.
Le «Chromaticity diagram xyY» de la CIE… Pourquoi? Pour qui? Comment?

Pourquoi?

Le but du «Chromaticity diagram xyY» n’est pas seulement de désigner les couleurs. Il permet aussi de savoir avec finesse et fiabilité si deux couleurs coïncident ou non, autrement dit de savoir si on peut raisonnablement considérer ou pas que ces deux couleurs sont identiques… Le «Chromaticity diagram xyY» permet de comparer les relations entre des courbes spectrales de couleurs.

Pour faciliter la comparaison entre les courbes spectrales de couleurs, les données complexes de ces courbes spectrales sont transformées en des coordonnées x, y et z dans un modèle en trois dimensions, nous en reparlerons lorsque nous expliquerons comment a été créé ce modèle colorimétrique.

Pour qui?

Le «Chromaticity diagram xyY» a été créé à l’usage des industries dans lesquelles on utilise de la couleur…

Il va permettre aux industriels de s’assurer, par exemple, que deux couleurs de produits coïncident même lorsque le produit est créé dans deux lieux de production qui sont géographiquement éloignés.

Il va aussi permettre aux industriels de s’assurer que deux couleurs de produits coïncident lorsque les productions ne se font pas au même moment, avec le même matériel ou avec les mêmes colorants qui entrent dans la composition de la couleur.

Comment?

Contrairement au modèle colorimétrique de Munsell, le «Chromaticity diagram xyY» a été défini rigoureusement, avec des méthodes scientifiques, et c’est pour cela qu’il est toujours actuellement le plus utilisé. Le modèle de Munsell, quant à lui, a été créé de manière plus intuitive. Mais tout comme le modèle de Munsell, le «Chromaticity diagram xyY» permet aux personnes qui travaillent avec la couleur de réfléchir en termes de «Teinte», «Saturation», et «Luminosité»… Ce sont des termes psychologiques, c’est plus facile que de penser en termes de quantité de lumières rouge, verte et bleue… Nous avons dit que le triangle de Maxwell, avec ses trois primaires, rouge, verte et bleue, a été adapté.

B.7.3.
Le «Chromaticity diagram xyY» de la CIE offre plus de possibilités aux industries que le modèle colorimétrique de Munsell

Les échantillons du modèle de Munsell permettent à deux personnes, un client et un fabricant, de s’accorder sur une couleur à utiliser. Le «Chromaticity diagram xyY» va plus loin…

Il va permettre non seulement de désigner les couleurs, et donc de s’accorder sur une couleur à utiliser, mais il va permettre également de vérifier si deux couleurs peuvent être considérées comme étant identiques, et cela avec une rigueur scientifique, une fiabilité, qu’on ne trouve pas dans le modèle de Munsell qui a été créé de manière plus intuitive.

0157/1463/1774
B.7.4.
Le «Chromaticity diagram xyY» est «device‑independant»

Le «Chromaticity diagram xyY» a été développé dans le but d’être tout à fait indépendant de tout matériel ou de tout autre moyen d’émission ou de reproduction de la couleur (par exemple un moniteur qui crée les couleurs par mélange de lumières Rouge, Verte et Bleue, ou une imprimante qui crée les couleurs par mélange d’encres Cyan, Magenta et Jaune).

Le «Chromaticity diagram xyY», créé avec des moyens scientifiques modernes, est actuellement le plus utilisé. Il est le modèle de référence lorsqu’il s’agit de décrire n’importe quelle couleur précisément et indépendamment du matériel.

B.08. Le «Chromaticity diagram xyY» permet de comparer les espaces colorimétriques d’appareils (device color gamuts)




0562*/
0227*

Le schéma de la planche 0562 montre le gamut SWOP CMYK ainsi que 5 gamuts RGB.



Dans le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE) sur la planche 0227, on voit les espaces‑couleur d’un film photographique en couleur, d’un moniteur couleur, d’une presse offset avec du papier couché, d’une presse offset avec du papier journal.


0204*
L’espace colorimétrique d’un appareil décrit sa capacité à numériser, afficher , ou imprimer différents points du modèle colorimétrique CIE XYZ.

La planche 0204 montre le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE) ainsi que l’espace colorimétrique d’un moniteur et l’espace colorimétrique d’un appareil d’impression.


La plupart des espaces colorimétriques sont représentés par des surfaces en deux dimensions sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE). Ces surfaces indiquent les différentes teintes et les différents niveaux de saturation maximum que l’appareil peut numériser, afficher, ou imprimer.
Pour connaître l’espace colorimétrique d’un moniteur, il suffit de connaître les valeurs XYZ de sa primaire Rouge fonctionnant à 100%, de sa primaire verte fonctionnant à 100% et de sa primaire bleue fonctionnant à 100%. Toutes les couleurs que le moniteur peut reproduire à leur saturation maximale sont situées dans la surface triangulaire formée pas ces trois primaires sur le «chromaticity diagram». Des mesures complémentaires permettent également de connaître les capacités de ce moniteur pour la reproduction des couleurs à différents niveaux de luminosité. Cela ne se voit pas sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE). Certains logiciels permettent de visualiser les profils en trois dimensions.
Pour connaître l’espace colorimétrique d’une presse ou d’une imprimante CMYK, il faut utiliser un logiciel de caractérisation de profils… On imprime des échantillons de couleurs dont on connaît les valeurs CMYK. On mesure les échantillons imprimés, on obtient donc les valeurs XYZ des échantillons de couleurs? Le logiciel de caractérisation de profils observe la différence entre les valeurs CMYK envoyées à l’impression et les valeurs XYZ imprimées.
Toutes les couleurs que l’appareil d’impression peut reproduire à leur saturation maximale sont situées dans une surface irrégulière sur le «chromaticity diagram». Lorsque six échantillons ont été mesurés, la surface est hexagonale (trois primaires Cyan, Magenta et Jaune, et trois secondaires Bleu, Orangé et vert). Lorsque plus d’échantillons ont été mesurés, la surface a une forme irrégulière qui indique les niveaux de saturation maximale que l’appareil d’impression peut reproduire pour chaque teinte. Certains échantillons mesurés permettent également de connaître les capacités de cette presse ou de cette imprimante CMYK à reproduire des couleurs à différents niveaux de luminosité.
Les capacités d’un appareil en ce qui concerne la reproduction des couleurs claires ou foncées, cela ne se voit pas sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE), mais peut se voir avec certains logiciels qui permettent de visualiser les profils en trois dimensions. On en reparlera.

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La gamme de couleurs qu’un appareil peut produire, ou la gamme de couleur qu’un modèle colorimétrique peut représenter.

2210/2211*/2212

Espaces colorimétriques d’une imprimante et d’un moniteur dans le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE)…
La planche 2211 montre l’espace colorimétrique d’une imprimante (Tektronix Phaser III) sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE).
L’espace colorimétrique d’une imprimante est défini par six points sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE). C’est parce une imprimante utilise le principe du mélange soustractif des couleurs. Il y a trois points pour indiquer les couleurs des primaires» du point de vue du mélange soustractif) Cyan, Magenta et Jaune, et il y a trois points pour indiquer les couleurs des secondaires (couleurs «secondaires» du point de vue du mélange soustractif) Rouge, Vert et Bleu.
Dans le cas de l’espace colorimétrique d’un moniteur RGB, il n’y a pas besoin d’indiquer la position des couleurs secondaires (couleurs «secondaires» du point de vue du mélange additif) Cyan, Magenta et Jaune. On n’indique que la position des couleurs primaires (couleurs «primaires» du point de vue du mélange additif) Rouge, Verte et Bleue. L’espace colorimétrique d’un moniteur ressemble à un triangle sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE). C’est parce que le principe du mélange additif des couleurs que le moniteur utilise permet de prédire à coup sûr qu’une couleur secondaire se situera quelque part le long de la ligne qui connecte deux primaires.
De bonnes encres donneront des couleurs bien saturées et donc un espace colorimétrique large.
La qualité des encres varie d’une imprimante à une autre. La qualité des encres varie encore plus que la qualité des phosphores des moniteurs.

1932*/1933

L’espace colorimétrique d’un appareil de reproduction des images (Color gamut)…
La qualité des encres influence la dimension de l’espace colorimétrique d’une imprimante ou d’une presse.
La planche 1932 montre deux séries d’encres CMYK.
À gauche ce sont des encres de bonne qualité, qui sont vives et pures (bright). L’espace colorimétrique d’une imprimante ou d’une presse sera grand en utilisant ces encres.
À droite, ce sont des encres de mauvaise qualité, des encres économiques, qui sont fades (dull). L’espace colorimétrique d’une imprimante ou d’une presse sera petit en utilisant ces encres.
«Qui peut le plus peut le moins» : remarquez qu’il est possible de mélanger les encres vives et pures de manière à obtenir n’importe quelle couleur qui peut être produite avec les encres fades.

0189*

La planche 0189 montre la position des trois primaires Rouge, Verte et Bleue des phosphores d’un moniteur. Toutes les couleurs qui peuvent être reproduites par ce moniteur se trouvent à l’intérieur du triangle créé par ces trois primaires. On peut imaginer que les trois primaires de ce moniteur sont des couleurs pures et sont réellement sur le plan du «spectrum locus» qui montre les couleurs pures, à leur saturation maximale.
La planche 0189 montre aussi la position des trois primaires Cyan, Magenta et Jaune d’une imprimante couleur, et également la position des trois couleurs secondaires créées par mélange de deux de ces primaires. Toutes les couleurs qui peuvent être reproduites par cette imprimante se trouvent à l’intérieur de l’hexagone créé par ces six couleurs.
Ce que le schéma de la planche 0189 ne montre pas, ce sont les capacités de ce moniteur et de cette imprimante à reproduire des couleurs qui ne sont pas à leur saturation maximale… des couleurs plus foncées ou plus claires.
Des logiciels peuvent montrer en trois dimensions l’espace couleur de ce moniteur et l’espace couleur de cette imprimante.
Quand on compare deux espaces‑couleur de deux moniteurs différents, ça peut être utile aussi de voir en trois dimensions… Un moniteur peut paraître plus performant par rapport à un autre quand on regarde la position de ces trois primaires sur le «Chromaticity diagram xyY» (schéma de chromaticité xyY de la CIE), mais est‑ce qu’il est aussi performant que l’autre moniteur pour reproduire des couleurs qui ne sont pas pures, des couleurs plus claires, ou plus foncées? On ne le sait que lorsqu’on peut comparer en trois dimensions les espaces‑couleur de ces deux moniteurs.

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Les couleurs primaires Rouge, Verte et Bleue qui sont utilisées pour reproduire les couleurs sur une télévision ou sur un moniteur d’ordinateur changent d’une certaine marque, d’une technologie à une autre, d’un standard à l’autre.
Sur le schéma de chromaticité du modèle XyY de la Commission Internationale de l’Éclairage, dont la forme montre toutes les couleurs qui sont visibles par l’œil humain, on voit où se situent les trois couleurs primaires Rouge, Verte et Bleue qui sont utilisées dans les télévisions actuelles.
Plus tard, nous aurons l’occasion de reparler plus en détail de ce schéma.

0063*/0064

Chromaticity diagram xyY… le graphique montre à la fois la gamme des couleurs d’un moniteur RGB et la gamme des couleurs imprimables en CMYK. Ca apparaît évident que le processus d’impression a une gamme des couleurs plus limitée que celle du moniteur, et aussi légèrement différente.

0061*/0062

Chromaticity diagram xyY… La portion triangulaire sur le graphique indique le spectre (spectrum), ou gamme (gamut), des couleurs qui peuvent être affichées sur un moniteur d’ordinateur. C’est une gamme des couleurs beaucoup plus petite que la gamme des couleurs visibles. Les limites du triangle sont définies par les phosphores rouges, verts et bleus du moniteur. Les niveaux de ces trois couleurs constituent ce qu’on appelle les «tristimulus values» de l’espace couleur de ce moniteur RGB.

2029*

Chromaticity diagram xyY… NTSC, HDTV, PAL.

0112*

Chromaticity diagram xyY… RGB gamut, CMYK gamut.

0027*

Chromaticity diagram xyY… Monitor gamut, Print gamut.

0016*



Chromaticity diagram xyY… Film, Monitor, Printing press.

B.09. Les modèles «device dependant» utilisés par les graphistes lors de la création de couleurs






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Modèle CMYK… Le schéma montre une représentation du modèle colorimétrique CMYK.


0123*
Modèle RGB… Le schéma montre une représentation du modèle colorimétrique RGB.


(1397* : non disponible)

D’autres tentatives ont été réalisées en vue de créer un modèle tridimensionnel parfait qui soit basé sur des primaires Rouge, verte et Bleue.
Le modèle plus simple est le cube : à un coin il y a le noir, et à un autre coin il y a le blanc, dans trois coins il y a les trois primaires Rouge, Verte et Bleue et dans trois autres coins il y a les trois couleurs secondaires Cyan, Magenta et Jaune. Ce modèle a l’inconvénient de ne pas être facile d’utilisation pour ceux qui ne sont pas familiarisés avec le mélange additif des lumières Rouge, verte et Bleue.

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Les modèles colorimétriques qui sont «device‑dependant» :
Ce sont les modèles qui dépendent des caractéristiques d’un certain appareil. par exemple l’espace colorimétrique RGB est «device‑dependent»… Les valeurs RGB nécessaires pour reproduire une couleur sur un appareil, par exemple un moniteur, ne sont peut-être pas les valeurs qui seront nécessaires pour reproduire cette même couleur sur un autre appareil, comme par exemple un autre moniteur.
Le modèle colorimétrique HSB est également «device‑dependent», plus précisément «monitor‑dependent». Le modèle colorimétrique CMYK est également «device‑dependent», plus précisément «printer‑dependent».
Les modèles colorimétriques qui sont «device‑independent» :
Des couleurs qui sont encodées dans un espace colorimétrique device‑independent, voilà l’idéal qui est recherché en gestion des couleurs. Quand les couleurs d’images ou d’éléments graphiques passent sur un appareil, leurs valeurs numériques de ces couleurs sont transformées juste le temps d’être utilisées sur cet appareil. Ainsi, les images et les éléments graphiques semblent avoir toujours la même apparence quel que soit l’appareil sur lequel on les regarde.

D’autres modèles ont été conçus pour être plus faciles d’accès pour les artistes… HSL, HSV, etc. Ils ne sont pas particulièrement liés à une méthode de création des couleurs par mélange additif ou soustractif. Il s’agit plutôt de modèles qui sont dérivés du modèle RGB. Ils ne sont pas perceptuellement uniformes.

0152*/0153*/0154*

Modèle HSL



La planche 0154 montre comment le modèle HSL est présenté depuis le milieu des années 80 sur les ordinateurs Apple Macintosh.
Le modèle HSL permet à des graphistes de choisir des couleurs d’images RVB, alors qu’ils sont habitués à la création de couleurs par mélange d’encre CMJN.
Les schémas des planches 0152 et 0153 montrent en trois dimensions le modèle colorimétrique HSL.
Ce modèle colorimétrique a un rapport étroit avec la manière dont nous percevons les couleurs. Ce modèle ressemble assez bien au modèle de Munsell. Le modèle HSL et le modèle de Munsell ont un point commun : ils utilisent trois axes pour décrire les couleurs. Mais le modèle de Munsell est perceptuellement uniforme, tandis que le modèle HSL ne l’est pas.
La Teinte (Hue)… C’est la longueur d’onde de la lumière réfléchie, ou transmise par un objet.
La Saturation (en anglais : Saturation)… Cela indique à quel point la teinte diffère du gris neutre. À 0%, il n’y a aucune saturation de la teinte, et à 100% c’est la saturation maximale de la teinte.
L’intensité, la luminosité (Luminance)… Cela indique la variation d’intensité lumineuse d’une couleur, entre 0% (le noir) et 100% (le blanc).

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Modèle HSB. Modèle à trois coordonnées. Hue, Saturation, Brightness.

B.10. La différence entre «brightness» et «luminance» quand on parle de la composante «luminosité» des modèles colorimétriques

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Les différences entre «luminance» et «brightness»…

Le terme «Luminance» a été inventé par la CIE. La «luminance» indique la quantité réelle de lumière, mesurable avec un appareil. Dans cette formation nous traduirons le mot «luminance» par «niveau de luminosité réel».

Le terme «brightness» fait référence au niveau de luminosité tel qu’il est perçu par l’œil humain. C’est une expérience perceptuelle, physiologique. Dans cette formation nous traduirons le mot «brightness» par «niveau de luminosité perçu».

On dit que la «luminance» et le «brightness» sont liés («luminance and brightness are correlates of each other»). Cela veut dire qu’une augmentation de la «luminance» est perçue comme une augmentation du «brightness». «Luminance» et «brightness» ne sont pas pour autant des synonymes, parce que la «luminance» et le «brightness» sont liés, mais pas de manière linéaire… C’est-à-dire que par exemple le fait d’augmenter par deux la «luminance» n’est pas perçu comme une augmentation par deux du «brightness».

Autre exemple qui démontre la non-linéarité des relations «luminance»/«brightness»…

Une source lumineuse est réglée à un niveau de luminosité réel («luminance») de 50% par rapport à une autre source lumineuse de couleur identique… La luminosité perçue («brightness») semble être supérieure à 50% d’intensité.

Lorsque cette source lumineuse est réglée à un niveau de luminosité réel («luminance») de 18% par rapport à une autre source lumineuse de couleur identique… La luminosité perçue («brightness») semble être juste à 50% d’intensité.

Le lien entre «luminance» et «brightness» est connu. Généralement en colorimétrie on calcule le «brightness» au départ des données de «luminance».

Le modèle colorimétrique CIE XYZ intègre la valeur de «luminance», mais pas la valeur de «brightness».

B.11. Des modèles qui sont utilisés dans les industries autres que les industries graphiques

(2175*:non disponible)

À côté des modèles de la CIE (modèles CIE XYZ, CIE xyY, CIE Lu’v’, CIE L*a*b*) qui sont utilisés dans les industries graphiques, il existe une multitude d’autres modèles qui sont utilisés dans d’autres domaines industriels.


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Le modèle colorimétrique Kodak PhotoYCC…
Cet espace‑couleur a été créé dans le but d’encoder les images créées avec le système Kodak PhotoCD. Les images PhotoCD sont destinées autant à l’affichage sur un moniteur d’ordinateur et sur une télévision, c’est pourquoi le modèle Kodak PhotoYCC reprend des technologies à la fois issues du monde de l’industrie graphique et du monde de la vidéo…

Le «gamut», l’espace‑couleur, du modèle colorimétrique Kodak PhotoYCC est défini par les primaires de la norme CCIR 709, tandis que la manière d’encoder la luminosité et la saturation des couleurs est définie par la norme CCIR 601‑1, à l’origine d’un modèle colorimétrique utilisé en vidéo, le YCbCr.

On notera au passage que le format d’écriture des images Kodak PhotoCD (ce qui est différent du modèle colorimétrique Kodak PhotoYCC qui permet de décrire les couleurs dans les images) tient compte du fait que l’œil n’est pas très performant pour distinguer les nuances dans les bleus. Ainsi, la compression est plus destructive en ce qui concerne les bleus des images qu’en ce qui concerne les autres couleurs.
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