Traitement de l`image, la couleur, première approche

Cours de traitement de l'image – La couleur, première approche
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La couleur, première approche
L'oeil humain distingue les couleurs situées dans une certaine gamme de longueur d'onde
lumineuses.
De l'infra rouge à l'ultraviolet
Le mélange de toutes les couleurs du spectre produit de la lumière blanche, tandis que le noir
correspond à l'absence de lumière.
La couleur n'existe pas !
Pour parler couleur, il faut comprendre qu'il n'y a couleur que s'il y a une source de lumière.
Sans éclairage, pas de couleur ! La couleur est une onde lumineuse produite par la lumière.
Il en découle qu'un objet n'a pas de couleur qui lui est propre. Et qu'une photographie n'est que
le reflet d'un objet dans une lumière bien précise.
1 Température de la lumière
N'importe quelle lumière peut donner des couleurs. C'est la couleur de la lumière elle-même qui
influence les couleurs vues. En fonction de l'éclairage projeté sur un mur de votre maison, par
exemple, il pourra prendre des nuances différentes.
On définit pour la lumière une température par analogie à la couleur que prend un corps
chauffé. Imaginons une pièce de métal. C'est pour cela que l'on parle de température, en
degrés. Chauffée à basse température, elle est rouge, si on la chauffe d'avantage, sa couleur
passe au jaune. En augmentant encore la température on arrive à une lumière blanche. De
même, on a défini une température de lumière variant selon la proportion de couleur primaire
dans le spectre lumineux reçu. Ainsi, la lumière du matin est-elle riche en rouge et pauvre en
bleu. Les rougeoiements des levers et couchers de soleil en témoignent. On parle de couleur
"chaude". Plus la journée avance plus la lumière contient de bleu et moins de rouge. Voici sur le
graphique suivant les différentes températures de couleurs portées sur une échelle horizontale.

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On considère généralement comme "neutre" une lumière de température de 5.400 °K (soleil à
midi)
Vous constatez que prendre une photo avec un éclairage incandescent ou au soleil de midi
donnera des résultats très différents si on ne prend pas le soin de régler son appareil en
conséquence.
2 La roue chromatique
C'est une représentation circulaire de l'ensemble
des couleurs, chaque rotation de 60° nous donne
une couleur que notre vocabulaire évoque de la
manière la plus claire : le ROUGE, le JAUNE, le
VERT, le CYAN, le BLEU, et le MAGENTA...
De plus, la roue chromatique représentée ici nous
donne également l'indication de la saturation : les
teines sont vives à la périphérie et pâles vers le
centre.
Les couleurs qui sont "diamétralement opposées"
(ou séparées de 180°) sont appelées des
"Couleurs Complémentaires"
Une grande partie du travail de correction des
couleurs dans PhotoFiltre consiste à jouer sur l'addition ou la soustraction de couleurs, soit pour
modifier l'une d'entre elles, soit pour régler les couleurs dominantes. Tant que vous n'avez pas
totalement maîtrisé les composantes des couleurs, il peut être utile d'utiliser la roue
chromatique.
La combinaison de rouge et de cyan donnant du vert, cette dernière est située entre les deux
autres sur la roue chromatique. Pour renforcer une couleur, il convient de lui soustraire sa
complémentaire (couleur diamétralement opposée sue la roue chromatique). Par exemple, pour
renforcer la teinte verte d'une image, réduisez le magenta.
Dans une roue chromatique, les couleurs primaires sont réparties dans un cercle, à égale
distance les unes des autres. Les couleurs secondaires sont placées entre les couleurs
primaires. Chaque couleur est située à l'opposé de sa couleur complémentaire et entre les deux
couleurs utilisées pour sa création.
3 Les modèles
Les propriétés des couleurs peuvent être définies mathématiquement au moyen de modèles
colorimétriques. Les modèles les plus répandus sont :
- le modèle TSL (teinte, saturation, lumière)
- le modèle RVB (rouge, vert, bleu)
- le modèle CMJN (cyan, magenta, jaune, noir)

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3.1 Le modèle TSL (teinte, saturation, lumière)
Le modèle TSL, (HSB en anglais) acronyme de Teinte,
Saturation, Luminosité est le plus intuitif de tous les
modèles que nous étudierons.
Ce modèle se fonde sur la perception des couleurs par
l'œil humain, celles-ci étant définies en fonction de leurs
trois caractéristiques fondamentales :
Chaque critère de couleur est clairement séparé, ce qui
en fait la référence absolue pour la retouche d'image ou
l'ajustement des couleurs.
Le modèle TSL est basé sur les trois caractéristiques que
nous avons découvertes précédemment :
La teinte est mesurée par un angle autour de la roue chromatique qui décrit toutes les couleurs
du spectre et ses complémentaires.
La saturation ou chrominance désigne l'intensité ou la pureté de la couleur. Elle correspond à la
quantité de gris contenu dans une teinte et s'exprime sous forme de pourcentage, compris entre
0% (gris) et 100% (saturation totale). La saturation est mesurée du centre de la roue vers les
bords en partant des couleurs neutres vers les couleurs les plus vives.
La luminosité indique la variation d'intensité lumineuse de la couleur. Il s'agit d'un pourcentage
compris entre 0° (noir) et 100% (blanc).
3.2 Le modèle RVB
Une grande partie du spectre visible peut être représenté par le
mélange de trois composantes élémentaires dans des
proportions variables.
Le mode RVB est le mode de votre écran. L'écran utilise 3
couleurs primaires (Rouge, Vert et Bleu) pour restituer le
spectre lumineux.. Lorsque ces couleurs se chevauchent, elles
donnent les couleurs secondaires : cyan, magenta, jaune
Le mode RVB est dit additif : la superposition des éclairages
rouge, vert et bleu donne de la lumière blanche.
A chaque pixel sont donc associées trois valeurs de rouge, vert
et de bleu, comprises entre 0 et 255.
On définit les couleurs suivantes :
- Rouge (255,0,0) dont l'opposé est le Cyan (0,255,255)
- Vert (0,255,0) / Magenta (255,0,255)
- Bleu (0,0,255) / Jaune (255,255,0)
Les couleurs additives sont utilisées pour l'éclairage, la vidéo, les caméras et les moniteurs.
Votre moniteur, par exemple, produit de la couleur en émettant de la lumière qui traverse des
luminophores rouges, verts et bleus.
Lumière verte + lumière rouge = lumière jaune
Lumière verte + lumière bleue = lumière cyan
Lumière bleue + lumière rouge = lumière magenta

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3.3 Le modèle CMJN
Le mode CMJN est le mode utilisé en impression. Il est composé des trois couleurs
fondamentales (Cyan, Magenta, Jaune) + le Noir.
Le mode CMJN est dit soustractif (car le blanc est obtenu en retirant les couleurs) : la
superposition des encres Cyan, Magenta et Jaune donne en principe du noir. En réalité, du fait
que toutes les encres d'imprimerie contiennent des impuretés, la couleur obtenue est brun sale
et il est nécessaire d'ajouter un peu d'encre noire pour obtenir un noir véritable C'est pourquoi
on ajoute une couche de couleur noire pour obtenir du noir pur.
Alors que, dans le modèle RVB, il faut une source lumineuse
pour créer des couleurs, le modèle CMJN est fondé sur la
qualité d'absorption des couleurs de l'encre sur le papier.
Lorsque de la lumière blanche traverse les encres translucides,
une partie du spectre est absorbée. L'autre partie est réfléchie
vers l'oeil de l'observateur.
pigment Cyan + pigment Magenta = pigment Violet
pigment Cyan + pigment jaune = pigment vert
pigment Magenta + pigment jaune = pigment rouge
4 Le sélecteur de couleur
Le sélecteur de couleur est l'outil de sélection que l'on retrouve plus ou moins perfectionné
dans les logiciels de traitement d'image.
Il nous permet de visualiser les notions vues plus haut, et en particulier le modèle
TSL.
Pour l'activer en Photofiltre : double cliquez sur l'une des zones carrées du
sélecteur de couleurs.
Nous ne nous occupons que de la partie
située à droite :
• La grande zone est l'équivalent de la
roue chromatique
• En dessous, nous lisons les valeurs de
la couleur sélectionnée dans le mode
TSL et dans le mode RVB.
• A droite le curseur de Luminosité
En déplaçant le curseur dans la zone des
couleurs, observons la variation des
valeurs TSL et RVB :
• Si on déplace le curseur
horizontalement seule la valeur de la Teinte varie
• Si on déplace le curseur verticalement, c'est la valeur Saturation qui varie
• Si on déplace le curseur de luminosité, seule la valeur Luminosité varie