Couleur - Définition

Mesure

IT8.7/1 Target de l'entreprise LaserSoft Imaging

Il importe de ne jamais confondre couleur, notion perceptive, et longueur d'onde, notion physique. L'arc-en-ciel étant le spectre des longueurs d'ondes monochromatiques, ne comporte qu'un faible sous-ensemble des couleurs visibles par l'œil humain (mais a contrario contient des longueurs d'ondes invisibles à l'œil humain). Le rose, par exemple, n'y figure pas : il s'agit d'un panachage que ne peut restituer aucune longueur d'onde monochromatique. Le rose est en effet constitué par l'accumulation de plusieurs ondes monochromatiques.

Comme on l'a vu l'œil humain comporte trois récepteurs de la couleur, respectivement sensibles au rouge, au vert et au bleu. Une couleur peut donc être définie par trois composantes. On peut utiliser le taux de rouge, de vert et de bleu, ce qui correspond au système Rouge vert bleu (RVB) (ou en anglais Red Green Blue (RGB)). Il est utilisé par exemple en informatique mais reste éloigné de notre perception naturelle des couleurs.

L'ensemble des couleurs est défini, actuellement, très souvent par ses trois caractéristiques de teinte, valeur et saturation. Le système CIE Lab a tendance à le remplacer dans les systèmes colorimétriques avancés. Sur le cercle chromatique, on trouve : des couleurs complémentaires, des tons chauds et froids, des couleurs dites secondaires, des couleurs primaires, et des valeurs (blanc et noir).

La différence entre deux couleurs pour l'œil humain, peut varier d'un individu à l'autre, et parfois même très légèrement entre les deux yeux d'une même personne (on peut alors s'en rendre compte par clignement). Une différence, qui ne paraît pas évidente pour la majorité des gens pourra paraître nulle pour quelqu'un atteint de daltonisme ou au contraire énorme pour quelqu'un qui est habitué à composer des couleurs tous les jours, comme un peintre ou un imprimeur. À titre indicatif, les tapissiers distinguent cinq cents nuances de rouge.

En synthèse soustractive, des couleurs paraissant identiques à deux personnes sous un blanc d'une température donnée (par exemple lumière du jour) pourront leur paraître différentes sous un blanc d'une autre température. Pour cette raison, le système que l'on espérait universel du cube de Hicketier, et qui aurait associé à chaque couleur un numéro unique, n'a pas eu de suite.

Cela pose donc des problèmes de référence, qui servirait à vérifier une certaine équivalence, entre deux couleurs différenciées par leur support et médium. La colorimétrie tente donc de résoudre ces différents problèmes. On trouve notamment dans le système CIE L*a*b* la notion de Delta E la différence entre deux couleurs (Lab 1 et Lab 2).

Le fait qu'on peut mesurer les valeurs d'une couleur et les donner en chiffres permet de recevoir des couleurs fidèles pendant une numérisation ou la retouche digitale. Il y a des logiciels qui sont spécialisés à transformer ces valeurs à l'aide d'un target IT8 en un profil particulier - un Profil ICC. Ces profils sont utilisés par des logiciel pour la gestion de couleurs et permettent une visualisation et reproduction fidèle. L'association EDP décerne un prix pour le meilleur logiciel dans le domaine de gestion de couleurs annuellement. 2007 i1iSis de X-Rite a reçu le prix ; 2008 c'était SilverFast de LaserSoft Imaging.

Teinte

spectre

On nomme « teinte » la ou les fréquences engendrant l'impression chromatique. En situation non expérimentale, plusieurs fréquences coexistent toujours, mais elles ont pour résultante une dominante chromatique.

Le spectre lumineux se décompose en un dégradé de couleurs allant du violet au rouge. Ainsi, l'œil humain est le plus souvent incapable de distinguer un jaune monochromatique (une seule longueur d'onde) d'une composition correspondante de vert et de rouge. Cette illusion permet d'afficher du jaune sur nos écrans d'ordinateur alors que ceux-ci ne contiennent que des diodes rouges, vertes et bleue. De même une lumière blanche dont on aurait atténué certaine ondes dans les violets et les bleus paraîtra jaune.

L'ensemble des fréquences des ondes lumineuses forme le spectre des teintes (souvent appelé spectre des couleurs) allant des infrarouges aux ultraviolets.

Quand on mélange les deux extrémités du spectre (le violet et le rouge) on n'obtient pas la couleur à mi distance (le vert) mais une nouvelle couleur ( le magenta ). On ajoute ces diverses combinaisons de violet et de rouge au spectre pour obtenir l'ensemble des teintes.

Couleurs métamères, une fonction de l'œil

Comment peut-on concilier les deux phénomènes exposés plus haut ? D'un côté, l'étude de la décomposition de la lumière nous apprend que les couleurs pures sont monochromatiques, que le vert a sa longueur d'onde caractéristique, le bleu a une autre longueur d'onde caractéristique, et le jaune, une autre encore. D'un autre côté, le mélange additif de deux couleurs telles que le vert et le rouge en produit une troisième, le jaune. Est-ce que les longueurs d'onde sont modifiées ? Non, pas du tout.

Pour expliquer la sensation produite par le mélange, il faut faire appel à la physiologie de l'œil. Les cellules sensibles de la rétine, les cônes, transforment tout rayonnement de lumière visible en trois impulsions nerveuses de valeurs variables qui sont acheminées vers le cerveau. Même une lumière monochromatique comme le vert est de cette façon codée par ces 3 valeurs.

Or il se trouve que la rétine est incapable de faire la différence entre la lumière monochromatique jaune et la somme des deux lumières verte et rouge, car ses cônes sont excités de la même façon, et envoient les 3 mêmes impulsions nerveuses dans les deux cas.

Autrement dit, physiquement les deux lumières sont différentes, car leur composition spectrale est différente. Par contre, l'impression pour l'œil est la même.

Des ensembles lumineux de composition spectrale différente qui produisent la même impression colorée sur l'œil sont appelés couleurs métamères.

Valeur

On nomme « valeur » l'amplitude lumineuse définissant la couleur ; plus elle est proche du noir, plus la valeur est basse. Il n'y a que deux valeurs. Le blanc et le noir. Les gris, qui sont des teintes du blanc et du noir, sont cependant des couleurs, et non des valeurs.

Les « gris » sont des valeurs particulières sur l'axe noir-blanc. Il s'agit toujours d'un mélange (en synthèse additive) d'égale proportion et avec la même valeur des trois couleurs primaires rouge, vert et bleu. En synthèse soustractive les trois couleurs sont le cyan, le jaune et le magenta. Pour obtenir un gris, les valeurs de cyan, magenta et jaune ne sont pas en égale proportion.

Chacun des gris peut être considéré comme une couleur dépourvue de teinte ; le noir et le blanc sont des gris extrêmes. Le noir est un gris de valeur nulle et correspond à l'absence de toute lumière (aucune lumière n'est reçue par l'œil). Le blanc est un gris de valeur maximale et peut être considéré comme une plénitude de couleurs (l'ensemble des fréquences d'onde lumineuse est reçu par l'œil avec une valeur maximale). Notons qu'en toute rigueur, il n'existe pas un blanc, mais une infinité de blancs, dont chacun se caractérise par sa température de couleur : en photographie-couleurs et en vidéo, on distingue couramment le blanc à environ 2 800 K (kelvins) d'une lampe à incandescence classique, le 3 200 K d'une lampe photoflood au tungstène, le 5 200 K d'une lampe à arc et le 6 500 K d'un flash électronique ou du Soleil.

Saturation

On nomme « saturation » la vivacité (la pureté) d'une couleur, et par opposition, on appelle désaturation, son mélange, plus ou moins important, avec un gris de même valeur.