Un nombre infini de couleurs
nous entoure dans notre vie quotidienne. Nous pensons bien les connaître,
mais nous estimons mal lorsqu'il s'agit de déterminer une nuance
particulière, ou de qualifier une différence entre un original
et sa reproduction. Existe-t-il une méthode nous permettant de définir
précisément une couleur, d'exprimer celle-ci à une
autre personne pour qu'elle l'interprète de la même manière
que nous l'avons perçue?. Notre connaissance des couleurs est limitée,
et nous amène souvent à nous poser des questions
Introduction :
Ce que nous appelons couleur est en réalité le résultat
de l'action conjuguée de plusieurs paramètres:
1. la source lumineuse utilisée pour observer le sujet;
2. la géométrie d'observation, avec ses variables
telles que angles d'éclairement et d'observation.
3. le sujet lui-même, et ses caractéristiques physiques;
4. l'oeil de l'observateur, avec les qualités et les défauts
propres à chaque individu;
5. et finalement le cerveau de l'observateur, dont la
capacité de discernement des couleurs évolue en fonction
de l'âge et de l'expérience acquise.
Les
Paramètres physiques de la couleur : Une couleur est
parfaitement définie dès que l'on connaît ses trois
paramètres physiques. Il s'agit de, La longueur d'onde dominante
(lambda d): elle correspond à la longueur d'onde de la couleur pure
qui se rapproche le plus de la nuance considérée, et s'exprime
en manomètres. Elle correspond aux termes de "teinte" (langage courant)
ou de "tonalité" (psychométrie), de la pureté d'excitation
(pe): elle se rapporte à la vivacité d'une teinte, c'est-à-dire
à la force de la sensation colorée. La pureté d'excitation
s'exprime en en pourcentage (pur = 100%, neutre = 0%). Elle correspond
aux termes de "pureté" (langage courant) et de "saturation" (psychométrie)
et du facteur de luminance
(bêta): il s'agit de l'énergie globale réfléchie
par une couleur, et s'exprime en pourcentage, par comparaison avec un blanc
de référence. Le facteur de luminance correspond aux termes
de "luminosité" (langage courant) et de "clarté" (psychométrie).
D'une manière générale,
l'aspect coloré d'une surface ou d'une lumière est le résultat
de sa tonalité et de sa saturation. On groupe donc souvent ces deux
caractéristiques en une seule propriété d'apparence,
appelée la chromaticité. On exprime souvent les ordres de
grandeur de la clarté et de la saturation à l'aide d'un même
adjectif. Ce qui nous donne, par exemple:
clair + saturé
= vif
clair + lavé
= pâle
foncé
+ saturé = profond
foncé
+ lavé = rabattu
En moyenne, notre oeil est
capable de discerner plus de 350'000 couleurs différentes. Pour
pouvoir étudier ou utiliser ces différentes couleurs, il
est plus qu'utile de d'en effectuer un classement, afin de pouvoir les
caractériser de manière simple et efficace.
Il existe trois manières de classer
les couleurs.
Selon une approche
purement visuelle: Chevreul, Munsell, Ostwald, etc.
Selon une approche
purement physique: RVB, CIE XYZ, etc.
Selon une approche
physique, mais corrigée par les données de la psychométrie:
CIE Lab, CIE Luv, etc.
Espace Munsell
Albert H. Munsell, peintre
renommé et professeur d'art, étudia les couleurs au début
de ce siècle, et décida de les ordonner selon une méthode
systématique. Il les classa visuellement dans un réseau cylindrique
selon 3 critères: la teinte (hue), la luminosité (value)
et la saturation (chroma). Ce système est à la base d'un
atlas, dit "Atlas de Munsell", constitué d'un ensemble planches
obtenues par coupe d'un solide défini par le réseau cylindrique.
Une représentation simplifiée de l'espace de Munsell est
fréquemment utilisée dans les programmes de traitement électronique
de l'image:
T : teinte
S : saturation
L : luminosité
Modèle TSL
Proche du modèle de
munsell, le modèle TSL (Teinte, Saturation et Luminosité)
est également utilisé par de nombreux programmes de traitement
électronique de l'image.
Les trois schémas de gauche montrent les variations de deux paramètres,
lorsque le troisième reste constant.
Diagramme de chromaticité CIE xyY
Depuis sa création,
en 1931, le système CIE xyY a été utilisé pour
la solution graphique de nombreux problèmes colorimétriques.
Il est directement issu, par une transformée mathématique,
du système CIE XYZ.
Les axes x et y définissent
la chromaticité, tandis que l'axe Y, en 3e dimension, est relatif
à la luminance. Toutes les couleurs situées à la périphérie
du diagramme sont des couleurs pures, repérées par leurs
longueurs d'onde, et la droite reliant les deux extrémités
du spectre se nomme "droite des pourpres". Le diagramme de chromaticité
permet en outre de calculer la saturation d'un échantillon, par
rapport au blanc parfait situé aux coordonnées x = 0,3333
et y = 0,33333, ainsi que sa complémentaire exacte. On peut toutefois
lui reprocher de ne pas tenir compte de la sensibilité de l'oeil
humain, car il n'est pas uniforme.
CIE L*a*b*
Également issu du
diagramme CIE XYZ, le système L*a*b* possède le grand avantage
d'être uniforme. Il est très utile dans le cas de mélange
de pigments, par exemple pour l'industrie graphique, du textile ou le secteur
de la peinture.
L'espace CIE L*a*b* est parfois déroutant, car il utilise un
système mixte de repérage des points de couleur:
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