infographie
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INFOGRAPHIE L'infographie s'occupe essentiellement de la création, de l'acquisition, du traitement et de la reproduction d'images numériques. L'IMAGE NUMÉRIQUE NOTIONS DE BASE • Pour passer d’un signal analogique à un signal numérique il faut passer par un échantillonnage de l’information, c’est-à-dire que l'on procède à des mesures tout au long du signal analogique continu et on leur attribue une quantification qui correspond à la valeur du signal analogique au moment du prélèvement. Le signal numérique n’est donc pas un signal continu. • Il y a donc échantillonnage et quantification. • Cet échantillonnage doit ainsi obéir à une fréquence suffisamment élevée de prélèvements pour rendre compte d’une façon fidèle de la variation continue du signal analogique. Autrement il y a perte d’une partie de l’information (celle correspondant aux variations plus rapides du signal). • Il faut ainsi définir un seuil de compromis sinon il y a sous-échantillonage et les hautes fréquences ne sont pas décelées, ce qui correspond à un filtrage passe-bas (filtrage qui laisse passer les basses-fréquences mais élimine les hautes) ou alors à un effet d’aliasing. • L'échantillonnage a ainsi un rapport direct avec les cycles du signal analogique : il doit être supérieur de 2 fois (règle de Nyquist) à la fréquence du cycle. En imagerie il faut tenir compte du cycle linéaire mais aussi du cycle radial (ce qui exprime le pouvoir séparateur de l’œil) et du cycle vertical de lecture (ex : dans les scanners l’écart de lignes de déplacement de la barrette de CDD). Dans les scanners la fréquence des cellules dans la barrette de CDD doit être égale à la fréquence de déplacement de celle-ci pour la lecture verticale de l’image ou alors il y a une procédure d’interpolation pour que la résolution verticale et horizontale de l’image soient les mêmes. Du décimal au binaire : décimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 binaire 0 01 10 11 100 101 110 111 1000 • La saisie d'un document sur un scanner consiste à traduire des intensités lumineuses en impulsions électriques. • L'ordinateur ne peut réellement traiter que des données sous forme de nombres entiers et selon le système binaire. • C'est pour cela que l'on parle d'images numériques quand on parle d'images informatiques. • Une image doit ainsi être stockée dans l'ordinateur, traduite dans un ensemble de nombres entiers pour être comprise par ce dernier. • La transformation d'une image en tons continus, dans une série de nombres entiers, se fait en la fractionnant en une mosaïque d'éléments d'une même taille appelés pixels - échantillonage. • Le pixel est l'élément de base de l'image numérique, c'est-à-dire le plus petit élément sur lequel on peut intervenir. • Pour un ordinateur la donnée de base est le - bit. Chaque pixel est donc codé en bits- quantification. • Le bit est un signal électrique qui ne peut avoir que deux valeurs numériques : - 1 (le courant passe) - 0, le courant ne passe pas. • Si l'on associe 2 bits on peut avoir 4 valeurs numériques pour le même pixel : 11-00-10-01 • Un ensemble de 8 bits est appelé octet. • L'octet peut donc avoir : 256 valeurs- c'est à dire 2 puissance 8. • Ainsi un octet peut stocker des valeurs numériques entières de 0 à 255. Un écran doit être capable de représenter le pixel selon trois propriétés : - localisation - assignation par des valeurs numériques x et y. - taille - déterminée par la résolution de la grille de l’écran - la couleur - déterminée par le codage en bits (impulsions électriques Le tube de l’écran ou CRT restitue la couleur à travers des faisceaux lumineux regroupés en 3 (un pour chaque couleur de base - triades). IMAGES VECTORIELLES/IMAGES BITMAP • On appelle aussi des IMAGES BITMAP toutes les images numériques où chaque pixel est identifié par rapport à sa position et sa valeur de couleur quelle que soit leur codage en plans de mémoire. Ces images sont dépendantes de la résolution. • En opposition on a les IMAGES VECTORIELLES où chaque objet est identifié par une formule géométrique. Chaque objet est ainsi stocké sous la forme de primitives géométriques au lieu d'être défini par les attributs des pixels qui le constituent. - Le stockage des images vectorielles est beaucoup moins gourmand en mémoire. - La taille du fichier est indépendante de la résolution souhaitée. LES DIFFÉRENTS CODAGES DES IMAGES • IMAGE NOIR ET BLANC (aussi appelée bitmap) • Si à chaque pixel on attribue un bit le pixel ne pourra avoir que deux valeurs : 0 - sans courant, donc éteint c'est-à-dire noir. 1 - allumé, c'est-à-dire blanc. • L'image bitmap n'a donc que deux plans ou niveaux d'information et ne peut donc avoir que des pixels blancs et noirs. • IMAGE TONS DE GRIS • Dans une image en tons de gris, chaque pixel à une valeur numérique correspondant à une luminosité ou tonalité données. • Si l'ordinateur utilise 1 octet pour le stockage de l'information de chaque pixel, on dira que l'image est codée sur 8 plans ou 8 bits et chaque pixel pourra avoir un niveau de gris correspondant à une valeur chiffrée de 0 à 255. • IMAGE COULEUR Les images couleur dans l'ordinateur sont composées à travers le mélange de trois sources lumineuses de base : une rouge, une verte et une bleue. • Ainsi pour chaque pixel il y a trois niveaux d'information ou de codage, chacun correspondant à une composante lumineuse. • Si l'on attribue un octet à chacune des composantes lumineuses de chaque pixel, alors le nombre de couleurs possible est de : 256 (pour le rouge) x 256 (pour le vert) x 256 (pour le bleu) = 2 à la puissance 24. • C'est ce que l'on appelle une image 24 bits. Les images en tons de gris codées à 8 bits et les images en couleurs codées à 24 bits correspondent à des niveaux acceptables d'information, puisque le seuil de séparation entre deux valeurs tonales est inférieur à la capacité de séparation de l'œil humain. COLORIMÉTRIE La couleur perçue par l’œil dépend du spectre lui parvenant ainsi que de l'objet observé. • LA LUMIERE • La lumière fait partie des radiations électromagnétiques et peut être considérée comme une onde et comme un ensemble de particules. • Ces ondes électromagnétiques sont mesurées en hertz pour leur fréquence et en nanomètres (milliardième de mètre) pour leur longueur d'onde. • Seule une petite partie de ces ondes sont visibles à l'œil, entre 380 et 780 nm. • Les radiations classées par longueur d'onde sont dans l'ordre croissant : - les rayons cosmiques jusqu'à 0,000 1 nm. - les rayons gamma (émissions radioactives) jusqu'à 0,005 nm. - les rayons X jusqu'à 10 nm. - les rayons ultraviolets jusqu'à 380 nm. - la lumière visible entre 380 nm (limite des UV) et 780 nm (limite des infrarouges). - les infra rouges jusqu'à 3 m - les ondes hertziennes jusqu'à 30 Km. LA LUMIERE BLANCHE La lumière blanche est l’ensemble des radiations émises par le soleil et est composée de lumières monochromatiques de base avec des longueurs d'onde spécifiques : - le violet 380-440 - le bleu 440-510 - le vert 510-560 - le jaune 560-610 - l'orange 610-660 - le rouge 660-780 La courbe représentant la répartition d’énergie lumineuse en fonction de la longueur d’onde visible s’appelle spectre de couleur. Ce spectre émis par le soleil n’est pas uniforme et présente des bandes noires correspondant à des émissions soit non émises par le soleil soit absorbées le long de l’athmosphère. C’est la fusion optique des différents spectres monochromatiques qui produit la lumière blanche. Cet effet de fusion ne se produit pas avec les autres sens. Ainsi on ne peut pas mélanger deux sons complètement sans en distinguer les sons composants. La lumière du jour émise par le soleil contient toutes les longueurs d’onde visibles avec une énergie importante. Une couleur est monochromatique si elle est constitué d'une seule longueur d'onde. Le laser peut produire des spectres monochromatiques. L’intensité lumineuse perçue sur une longueur d’onde s’accroît avec l’énergie présente sur cette longueur d’onde. • LA PERCEPTION DE LA COULEUR Les ondes électromagnétiques comprises dans la gamme des longueurs d’onde visible par l’œil humain produisent une impression colorée subjective qu’on appelle couleur. Les ondes lumineuses véhiculent des corpuscules - photons, qui selon la surface qu'ils atteignent sont absorbés, réfléchis, réfractés, diffusés, transmis ou diffractés. • Une surface qui réfléchi entièrement tous les photons qui l'atteignent, nous parait blanche. • Une surface qui les absorbe entièrement nous paraît noire. • Une surface qui réfléchi partiellement mais de façon égale tous les types de photons reçus en absorbant le reste nous paraît grise. • Une surface qui n'absorbe que certains types de photons en réfléchissant les autres nous paraît de la teinte correspondante à la lumière qu'elle réfléchit. • L'ACTION DE LA LUMIÈRE SUR LA MATIÈRE Quand la lumière rencontre un objet elle peut être réfléchie, diffusée, absorbée, transmise ou réfractée ou être soumise à une combinaison de plusieurs de ces phénomènes. La diffusion dépend de la taille des particules de matière atteintes. Si celles-ci sont très petites, la diffusion obéit à la règle de Rayleigh : les courtes longueurs d'onde sont diffusées plus que les longues. De là la couleur bleutée de l'atmosphère ( la lumière bleue diffusée par les impuretés de l'air ; le soir par contre l'atmosphère se teinte en rouge parce qu'intervient alors un autre phénomène : la longueur du chemin parcouru par la lumière étant plus grande les ondes plus longues traversent avec plus de facilité). La raison pour laquelle une substance nous paraît colorée vient du fait que ses propriétés d'absorption et de diffusion de la lumière sont diverses selon la longueur d'onde de celle-ci. Sous l'action des photons les matières atteintes vont avoir une modification dans le champ de leurs électrons, qui selon les cas vont transiter d'une orbite moléculaire à une autre, vont vibrer au sein de leur molécule, transiter au sein d'un atome, etc. Ainsi la couleur d'une matière peut provenir de : - sa structure chimique, et de la réaction des électrons de la périphérie des atomes à la lumière, à la chaleur ou à l'humidité créant des phénomènes d'oxydoréduction ; - transitions entre orbites moléculaires ; - des effets optiques de diffusion, réflexion, diffraction, transmission à l'intérieur des corps ; - la présence d'impuretés et interaction ionique avec la matière de base, etc. • LA VISION L'œil humain à travers son système optique va capter les informations visuelles par la sensibilisation de la rétine. Celle-ci est constituée de couches de cellules photosensibles. Elle va recevoir une image réduite et inversée de l'extérieur, focalisée par la cornée et le cristallin. Dans celle-ci, la répartition des cellules visuelles et du nombre de cellules nerveuses par cellule n'est pas homogène. Les cellules de la rétine qui captent la lumière sont de deux types : - les bâtonnets (cent millions) - qui contiennent un pigment rouge la rhodopsine qui réagit surtout quand l'intensité lumineuse est basse, assurant une vision en noir et blanc. Ces cellules sont plus nombreuses à la périphérie de la rétine. - les cônes (trois millions) - qui permettent la vision colorée quand l'intensité lumineuse est forte. Ces cellules sont plus nombreuses dans le centre de la rétine, là où chaque cellule visuelle est reliée à une terminaison nerveuse ce qui rend la vision plus précise - le point jaune de la rétine - au centre de laquelle se trouve la fovéa ( la zone la plus dense) . Vers la périphérie de la rétine il y a de 100 à 200 cellules par terminaison. La vision de nuit est plus nette sur la périphérie rétinienne. La nuit aussi la vision est décalée vers les faibles longueurs d'onde. Il y a trois types de cônes contenant chacun un pigment qui absorbe un seuil de longueur d'ondes différent : - Un dont le maximum d'absorption se situe dans les faibles longueurs d'onde (430nm - violet, faussement appelé bleu) - Dans les longueurs d'onde moyennes (530nm - bleu/vert faussement appelé vert) - et dans les grandes longueurs d'onde (560nm - jaune/vert faussement appelé rouge) De là provient la base de la vision tri chromatique de la couleur (RVB). C'est pour cela que l'on a besoin de trois données numériques pour décrire une couleur. Les pigments contenus dans les cônes et les bâtonnets changent de forme et émettent de l'énergie quand ils reçoivent de la lumière. Ce signal amplifié et codé sera transmis par des cellules bipolaires et des cellules ganglionnaires de la rétine au nerf optique puis au corps genouillé latéral et au cerveau (cortex visuel primaire) sous forme d'impulsions électriques. Ce phénomène de transmission s'appelle la transduction. La quantité et la qualité de ces informations sont étroitement liées : un seuil de stimulation est nécessaire pour transformer la sensation en perception. Les cellules ganglionnaires de la rétine transforment la vision tri chromatique en un système composé de trois couples de données opposées : -rouge-vert, bleu-jaune, noir-blanc (Lab). • L'ACUITÉ VISUELLE La perception correspond à la saisie d'une information extérieure, qui ensuite est traitée par le système nerveux central et génère une représentation mentale de l'objet observé. L'œil humain n'a pas la même sensibilité pour toutes les longueurs d'onde. La "courbe de visibilité" montre un maximum de sensibilité : - en lumière du jour (vision photopique) à la longueur d'onde 555 nm (lumière verte) - en lumière crépusculaire (vision scotopique) - 506 nm (bleu-vert) Deux couleurs peuvent être identiques (mêmes coordonnées XYZ) sous un éclairage donné et donc perçues par l’œil comme étant la même couleur, et devenir différentes sous un autre éclairage. C’est des couleurs métamères. Le bleu, le vert et le rouge émis avec la même luminosité ne sont pas perçus également brillants. Ainsi le vert est perçu comme étant la plus lumineuse des trois couleurs et le bleu comme la plus sombre, bien que l'œil soit sensible à une grande différence de teinte dans les bleus. D'autre part l'observateur fait des discriminations plus aisées dans les teintes violettes, bleus et rouges et très peu dans les jaunes. Mais est plus sensible à des écarts au niveau de la saturation (ou pureté) dans les longueurs d'onde proches du jaune que dans les rouges et surtout les violets. L’écart colorimétrique entre deux teintes est habituellement plus perceptible que l’écart de luminosité ou de saturation et surtout remarquable dans les demi-teintes. La sensibilité de l’œil diminue aussi avec l’augmentation de contraste. Pour un Delta E=15 - 5 sec. Pour un Delta E=10 - 10 sec. Pour un Delta E=5 - 15 sec. (Delta E - Ecart constant de perception de la couleur) De toute façon des écarts de 1 (ou de 2,5 dans des paysages) sont déjà perçus par un observateur moyen. PHéNOMèNES PéRIPHéRIQUES DE LA VISION CHROMATIQUE L'adaptation et la fatigue oculaires sont à l'origine de phénomènes comme les contrastes successifs et les contrastes simultanés. Les contrastes successifs nous induisent dans la perception de la couleur complémentaire à celle fixée pendant un certain temps. Ceci provient à l'exaltation subite des récepteurs qui n'ont pas été stimulés pendant l'observation antérieure. Les contrastes simultanés correspondent à la variation de teinte d'une même couleur si observée sur deux fonds de couleurs complémentaires. Ceci est dû au fait que les cellules rétiniennes ne fonctionnent pas de façon isolée. La mise au point de l'œil par rapport à la couleur ne se fait pas au même endroit selon la longueur d'onde de la lumière vu que la réfraction de la corné et du cristallin est moindre pour les courtes longueurs d'onde que pour les longues. Les longues et les moyennes longueurs d'onde ont des points de focalisation très proches ainsi l'œil a tendance à focaliser mieux dans les longueurs d'onde autour de 560 nm. Le bleu est ainsi légèrement flou et l'on n'a pas besoin d'autant de piqué pour ce canal. C'est l'aberration chromatique. D'une façon générale l'œil qui regarde au loin fait le point sur le jaune ou le rouge. Quand il regarde au près il fait le point sur le bleu, pour des questions d'économie d'efforts d'accommodation aux longueurs d'onde. C'est ce phénomène qui fait paraître certaines couleurs au premier plan ou à l'arrière-plan. La différence de latence ( retard de transmission de l'information visuelle). Nos yeux voient plus vite des détails sous un éclairage élevé. La latence est plus courte pour le rouge que pour le bleu. Il y a également une adaptation au blanc dans un environnement isolé sans référence de blanc étalon : une image vue dans un environnement fermé génère son propre banc de référence et l'observateur sera très tolérant par rapport à des écarts de teinte du blanc. Pour une analyse d'une image publicitaire l'œil a toujours une première analyse qui ne dure que trois secondes avant de décider de prolonger ou pas la lecture. Cette approche consiste en une série de petites fixations (entre 5 et 15 pour une page A4). Pour une analyse de la même image dans un but de déterminer la fiabilité du tirage l'observateur y passe plusieurs minutes, dans un rapport inverse de l'écart colorimétrique par rapport à l'original. Tous ces phénomènes liés à l’observation vont rendre le codage idéal de la couleur très difficile à réaliser. • LA COULEUR Chaque couleur est caractérisée par sa teinte sa luminosité et sa pureté ou saturation. La teinte est mesurée en longueur d'onde. Les valeurs de teinte et de saturation combinées définissent la chromaticité d'une couleur. Il y a deux méthodes de création de la couleur : LA SYNTHESE ADDITIVE (utilisée en infographie) Dans la synthèse additive on obtient le blanc par l'addition de 3 lumières de base : le rouge, le vert et le bleu. Superposées 2 à 2 les trois primaires produisent le jaune, le magenta et le cyan. Comme les énergies s’ajoutent, la luminosité du cyan par ex. est égale à la somme des luminosités du bleu et du vert. Le blanc qui contient la somme des 3 sources est le plus lumineux. LA SYNTHESE SOUSTRACTIVE (utilisée en peinture et en imprimerie). Dans la synthèse soustractive on obtient le noir par la soustraction opérée par les trois pigments de base sur la lumière qui la reçoivent : le cyan, le magenta et le jaune. Le rouge formé par le mélange des pigments magenta et jaune est plus sombre que chacune de ses composantes car les absorptions des deux pigments s’ajoutent. Plus on ajoute de couleurs et plus l’éventail de couleurs absorbées augmente et l’on tend vers un noir ou un brun sombre. COULEURS PRIMAIRES Ce sont les couleurs de base qui ne peuvent pas être obtenues par le mélange d'autres. EN SYNTHESE ADDITIVE - ROUGE, VERT, BLEU EN SYNTHESE SOUSTRACTIVE - CYAN, MAGENTA, JAUNE COULEURS SECONDAIRES Ce sont les couleurs obtenues par le mélange égal de deux couleurs primaires. ATTENTION Les couleurs primaires en synthèse additives sont les couleurs secondaires en synthèse soustractive COULEURS COMPLÉMENTAIRES couleurs qui s'opposent dans le cercle chromatique. LES BASES DE LA COLORIMÉTRIE La colorimétrie est la traduction en valeurs numériques d'une donné spectrale mise en comparaison avec une donnée de même espèce prise comme référence l'étalon. Newton, Kepler ont les premiers approché la théorie de la séparation de la lumière blanche en composantes colorées. Mais c'est Young et Helmholtz qui établissent les premiers les principes de la trichromie. Albert Munsell a inventé un système de couleurs basé sur ces mêmes théories qui est encore utilisé aujourd’hui et qui fut développé plus tard par le CIE. Le CIE a développé en 1931 une méthode permettant de prévoir la couleur perçue directement à travers le spectre mesuré d’une couleur. Au-delà des travaux réalisés par la CIE il y a eu la contribution de gens comme Félix Brunner (créateur de la barre de contrôle Brunner). La couleur par elle-même n’existe pas sans la présence d’une source, d’un objet et d’un observateur. C'est pour cela que l'appareil de mesure colorimétrique doit réunir ces trois composants. Quand on possède des valeurs caractérisant l’illuminant utilisé et celles caractérisant la réponse de l’observateur standard CIE 1931, mémorisées toutes deux dans l’ordinateur du système de couleur il suffit de mesurer avec le spectrophotomètre la courbe spectrale de l’objet pour déterminer les trois valeurs tri-stimulaires du système XYZ. Une donné tri stimuli est une description de la couleur vue ou reproduite par un périphérique. La couleur est associée directement à la distribution spectrale de la lumière. Pour l'analyse d'une couleur une donnée spectrale est plus puissante qu'une donnée tri stimuli. Un spectre d'absorption est une description de l'interaction physique entre la lumière visible et la matière du pigment et le spectre caractérise complètement cette interaction. Physiquement la couleur est représentée sous la forme de courbes spectrophotométriques déterminées par le rapport entre l'énergie lumineuse incidente et l'énergie réfléchie ou transmise. Chaque couleur peut être mesurée en se basant sur la réponse du cerveau aux trois types de signaux qu'il reçoit. La CIE à établi un standard d'observateur moyen pour procéder aux analyses lui permettant d'élaborer des modèles de codage numériques des couleurs. Les illuminants ont aussi été soumis à une standardisation pour obéir à des normes de distribution spectrale d'énergie proche des lumières naturelles. L'illuminant A, a une courbe spectrale proche de celle d'une lampe incandescente. L'illuminant B, représente la lumière solaire directe en moyenne. L'illuminant C, est défini par le rayonnement de la lumière moyenne du jour. L'illuminant D65, représente la lumière moyenne du jour y compris l'UV, avec une orientation Nord. L'imprimerie utilise plutôt le D50 et la photo le D55. L'énergie spectrale de la source, combinée avec la réponse spectrale de l'objet pour des courbes de sensibilité de l'œil génèrent trois réponses spectrales qui combinées donnent les valeurs tri-chromatiques XYZ. C’est l’espace CIE XYZ, mis au point ne 1931 en France pour relier les spectres mesurés à l'impression colorée produite sur l'œil humain. Cette méthode est rarement utilisée directement, mais il s'agit souvent d'une étape intermédiaire dans la conversion des données spectrales vers un autre espace tri-stimuli. Cet espace a été depuis normalisé en un espace équivalent CIE xyY (ou x et y sont reportés entre 0 et 1 par commodité). Y correspond à la luminosité et x et y à la chromaticité (les gris étant à x=0,33 et y=0,33). Le principal inconvénient de ce système est que l’écart entre 2 couleurs peut être important géométriquement et ces couleurs être à peine perçues par l’œil comme distinctes. Il est ainsi difficile d’établir un seuil constant d’écart entre 2 teintes ce qui pose un problème dans la fabrication de peinture par exemple. La CIE a ainsi établi un modèle en 1976- le CIElab, basé sur le modèle précédent par interpolation - qui tient compte de la sensibilité de l’œil. Le L correspond à la luminosité et l'a et le b sont des coordonnées cartésiennes sur le cercle de couleur. La saturation varie en fonction de sa distance aux axes colorimétriques a et b. Tous les espaces CIE s’équivalent : les coordonnées de l’un peuvent se calculer en fonction des coordonnées de l’autre. Ceci a permis de définir une tolérance de 1 Lab (_E =1 ) constante quelque soit la couleur. La connaissance de la teinte dans cet espace colorimétrique devrait être suffisante à un travail de chromie. Il y a encore d’autres espaces comme le Luv qui présente les mêmes caractéristiques que l’espace Lab mais plus adapté à la synthèse additive. Il est surtout utilisé en télévision couleur. PRINCIPAUX MODELES DE COULEUR UTILISÉS • MODELE RVB Se défini en valeur de rouge, vert et bleu • MODELE CMYK Se défini en pourcentage de cyan, magenta, rouge et noir. C'est le système utilisé en imprimerie. Si les filtres (pigments en imprimerie) avaient des courbes d'absorption spectrale indépendantes ce système serait la traduction exacte du système RVB en synthèse soustractive. En réalité le magenta absorbe en plus du vert ainsi qu'un bon pourcentage de bleu. Les mélanges de primaires dans ce système produit ainsi une dominante jaune dans les tons moyens. Les autres pigments ne sont pas non plus purs produisant des interactions mais moins importantes. L'ajout d'une 4ème couleur (le noir), nécessaire pour une impression quadrichromique, se fait en définissant la densité du noir par l'enlèvement des sous-couleurs (UCR) ou (GCR). Procédé qui remplace un pourcentage des trois autres couleurs dans les zones neutres de l'image où ces trois couleurs se superposent par du noir. Dans la méthode UCR le noir n'est ajouté que dans les valeurs sombres ce qui a pour effet d'accentuer les détails. On appelle ce noir, un noir de squelette. La méthode UCR est parfois considérée comme étant plus appropriée quand on recherche une certaine qualité, mais elle est plus sensible à des écarts de la balance des gris. On ne doit pas non plus l'utiliser pour reproduire une photo avec des larges plages de tons noirs. L'extension de cette méthode à l'ensemble de l'image porte le nom de (GCR). Par cette méthode on préserve mieux la neutralité des gris. GCR signifie analyse achromatique (gray-component replacement). Ce procédé peut être obtenu en prélevant le pourcentage de la couleur la moins présente et l'enlever de l'ensemble des couleurs, le remplaçant par du noir. Par exemple à une couleur composée de C=60 %, M= 30 %, J=70 %, on enlève le pourcentage le plus bas à chaque couleur, dans ce cas 30 % ce qui donne C=30 %, M=0%, J=40% et N=30%. Ainsi théoriquement 60C-30M-70J produirait la même couleur que 30C-0M-40J-30N, ce qui aurait l'avantage de réduire la quantité d'encre utilisée, accélérant le séchage et réduisant le coût, l'encre noire étant la moins chère. Ne pas utiliser le GCR pour reproduire des tons de chair. ATTENTION Quand EN TRANSFORMANT UNE IMAGE RVB EN CMYK on ajoute une 4ème couleur, dans ce cas le noir, à une image 24 bits, ces 24 bits qui étaient attribués à 3 couleurs donc 8 bits par couleur, (256 nuances), devront désormais être attribués à 4 couleurs, donc 6 bits par couleur. Une même couleur peut avoir plusieurs valeurs CMJN valables donc cet espace colorimétrique n'est pas très précis. On doit éviter de scanner des images selon ce codage, l'appliquant uniquement à la fin du processus de retouche en tenant compte des paramètres d'impression. Cependant le codage CMJN continue à constituer le meilleur repère pour un chromiste habitué à traiter des images en codage soustractif. La plupart des logiciels de retouche permettent de travailler sur des images RVB affichant l'information de contrôle dans les deux codages. • MODELE HSL ou TSL Spécifie chaque couleur en termes de Teinte (Hue), Saturation, et Luminosité. TEINTE - C'est la longueur d'onde dominante de la lumière réfléchie, ou transmise par un objet. Correspond à son emplacement sur la roue chromatique, dans un angle compris entre 0° et 360°. SATURATION - C'est la puissance de la longueur d'onde dominante par rapport au spectre émis par l'objet. Indique la pureté ou intensité de la couleur (des couleurs grisées - 0 % aux couleurs vives - 100 %). LUMINOSITÉ - Indique la puissance d'intensité lumineuse d'une couleur, entre 0 % noir et 100 % - blanc. • MODELE LAB C'est un modèle de représentation colorimétrique indépendant du système utilisé pour créer ou reproduire l'image. L - luminance ; a et b - composantes colorimétriques. (a-) - vert (a+) - rouge. (b-) - bleu (b+) - jaune. C'est le modèle colorimétrique qui possède le gamut ou plage tonale dynamique (ensemble de couleurs pouvant être rendues par chaque périphérique) le plus étendu, puisqu'il englobe les gammes CMJN et RVB. ÉCARTS COLORIMÉTRIQUES Les équipements utilisés pour la capture et pour la reproduction de la couleur ont des propriétés différentes. Ces différents espaces colorimétriques ont aussi bien des tailles différentes (le nombre de couleurs pouvant être reproduites mais aussi des formes différentes (quelles couleurs peuvent être reproduites). La gamme de couleurs que l'on peut imprimer avec les quatre encres CMJN est plus limitée et plus réduite que la gamme du document original. On doit ainsi faire un choix dans le nombre de couleurs pouvant être reproduites pour permettre un rendu proche de l'original, pour conserver un gris neutre et pour préserver certaines teintes que l'on considère plus "importantes" (les couleurs de la peau, des couleurs de logos à préserver, etc.). (voir calcul de compression) • Les causes de l'écart entre une reproduction et un original : L’idéal serait non seulement de reproduire fidèlement une couleur mais aussi de reproduire fidèlement son spectre de réflexion pour que la couleur reste constante lorsqu’on change d’éclairage. Ceci est faisable pour une teinte donnée mais pas pour l’ensemble des teintes reproduites avec 3 ou 4 pigments de base. On doit donc procéder à une compression de gamme (voir compression des espaces colorimétriques). Deux couleurs identiques sous un éclairage normalisé comme le D50 par exemple, mais ayant des spectres différents ne vont pas non plus produire la même couleur RVB. L'éCLAIRAGE AMBIANT : • Et l'éclairage ambiant n'est pas toujours l'espace D50 normalisé. La variation du niveau lumineux influence la vision des couleurs. • En basse lumière les bleus s'éclaircissent et les rouges s'assombrissent - effet de Purkinje. A très bas niveau lumineux l'ensemble du spectre est incolore. D’où la couleur utilisée pour peindre les moteurs de bateaux : bleu ou vert • Quand le niveau lumineux s'élève progressivement il existe un seuil - l'intervalle photo-chromatique - de passage de la perception incolore vers la perception colorée, plus sensible dans les bleus que dans les rouges. • Le spectre de la source d’éclairage est aussi important : le spectre d’une ampoule à incandescence contient peu d’énergie dans les bleus et beaucoup dans les rouges, à cause de la faible température du filament ; PROBLèMES RELIéS à LA VISION : • La taille de l'échantillon de couleur influence sur la saturation de celle-ci. • Une grande surface paraît plus lumineuse et saturée qu'une petite surface. La couleur choisie pour peindre un mur nous semble toujours plus saturée après application. • L'habituation à une sensation colorée. Le système visuel a tendance à prendre comme référence la couleur ambiante. (voir acuité visuelle) PROBLèMES DUS AUX éMULSIONS PHOTOS : • Les émulsions photographiques aussi utilisent des pigments CMJ différents maintenus secrets par le fabriquant : ainsi deux couleurs identiques sur deux films de marque différente ont des spectres différents et ne sont pas analysées de la même façon par le scanner qui analyse en trichrome sans simuler la vision humaine. PROBLèMES DUS AUX SCANNERS : • Si la normalisation CIE rend les espaces colorimétriques homogènes en pratique cependant, les sources lumineuses et les filtres d'un scanner, par exemple, n'étant pas normalisés, l'analyse d'une même couleur peut produire des valeurs RVB différentes. PROBLèMES DUS AUX SYSTèMES INFORMATIQUES : • La façon dont un système informatique donné gère la courbe de rendu est différente sur deux systèmes (une image sur un Mac est plus claire que la même image sur PC, surtout dans les basses lumières) PROBLèMES DUS AUX éCRANS : • Les luminophores utilisés pour l'écran ne sont pas tous identiques et vieillissent avec le temps. Chaque écran a une température de couleur qui lui est propre, un gamma adapté et une fréquence de balayage qui influence aussi le rendu de l'image. La télévision à un gamma de 2,2 et un point blanc D65, alors qu'un écran à un gamma compris entre 1,4 et 2,2. CET éCART D'ESPACE COLORIMéTRIQUE TOUT AU LONG DE LA CHAîNE GRAPHIQUE PROVIENT AUSSI ESSENTIELLEMENT D'UN éCART DE GAMME PROPRE AUX DEUX SYSTèMES (ADDITIF ET SOUSTRACTIF). En synthèse soustractive de la couleur, le spectre parvenant à l’œil dépend de plusieurs facteurs aléatoires : éCLAIRAGE AMBIANT : (voir éclairage ambiant) LA QUALITé DU PAPIER : • Le contraste maximal que l'on peut obtenir sur papier est limité par la blancheur de celui-ci et par la densité maximale du noir quadri. Sur papier la luminosité peut varier dans un rapport de 1 à 100, alors que la luminosité transmise à travers une diapositive varie de 1 à 4000 (gamme de densité 3,4 D). Le papier journal et le couché brillant n'ont pas le même taux de réflexion de la lumière et donc ont un rendu différent des couleurs. LE TAUX D'ENGRAISSEMENT : • L'engraissement du point de trame dépend du taux d'absorption du support et de l'encrage. Il peut atteindre pour un papier journal, par exemple, des valeurs de 30 % dans la plage des 40 % de teinte et 17 % dans celle des 80 %. On peut tabler sur une valeur moyenne de 16 % en imprimerie ; L'encrage maximum varie habituellement entre 300 et 400 %. La valeur utilisée habituellement en offset est de 340 %. La valeur du point noir sera ainsi de C=85%, M=80%, Y=80%, K=90% ; et un gamma global de 0,8. Pour faire une séparation à partir d'un CD-photo par exemple on recommande un encrage de 400 %. L'ENCRE • La nature de l'encre ; • L'épaisseur du film d'encre ; • Le degré de séchage de l'encre et rapport entre le vecteur de l'encre sujet à jaunissement et le pigment ; LES DIVERS STANDARDS ADOPTéS EN IMPRIMERIE: • Le système de reproduction et encres utilisées. En Europe soumises à la norme Eurostandard, aux États-Unis à la norme SWOP et au Japon aux normes DIC ou TOYO. • Les systèmes d'épreuve qui sont sensés fournir un tirage de contrôle avant le tirage en presse, et donc sensés reproduire fidèlement l'original au point que l'imprimeur n'aie plus besoin de l'original comme référence pour caler sa presse peuvent présenter un écart de plus de 12 Lab entre un système Matchprint et un système Cromalin. • Les encres ne sont pas constituées de pigments purs et varient sensiblement selon les fabricants (le cyan peut être plus ou moins mag). • Les couleurs en presse ne sont pas appliquées dans le même ordre dans tous les pays et dans tous les procédés d'impression (CMJN, NCMJ, JCMN). • La méthode de tramage (demi-teinte ou trame stochastique), la linéature de la trame, l'âge des différents éléments de la presse. LA MéTHODE DE CALCUL DE LA SéPARATION : Pour convertir un document RVB en CMJN, on passe d'un codage sur 3 couches, codées chacune d'elles en 8 bits normalement, à un système qui nécessite de 4 couches (une supplémentaire de noir pour palier à l'impureté des encres d'imprimerie). Selon la méthode utilisée (GCR ou UCR) l'ordinateur va prélever de l'information sur les teintes peu saturées pour créer la quatrième couche. Pour passer de l'espace RVB à CMJN on est obligé de compresser la gamme qui est plus réduite à l'impression (on peut utiliser pour cela les méthodes perceptive, colorimétrique ou de saturation). COMPRESSION DES ESPACES COLORIMÉTRIQUES Le CMS (Color Management Device) ou le CMM (Color Matching Method) sont des méthodes utilisées pour convertir les espaces colorimétriques en effectuant une compression de la gamme. Ainsi on essaie de trouver une alternative à la reproduction de couleurs en dehors de l’espace colorimétrique d’un périphérique donné. L'approche la plus simple est par une transformation algorithmique d'un espace dans l'autre. Ceci est acceptable pour des espaces colorimétriques indépendants du périphérique, comme entre le Lab et le XYZ, par exemple. Pour des espaces spécifiques à des périphériques et d'une façon abstraite on peut par exemple traduire des valeurs d'un affichage RVB en valeurs CIEXYZ. Cette fois-ci ont doit tenir compte de l'information concernant le périphérique et de l'information concernant l'image. Mais ces approches sont relativement simplifiées et ne sont pas adaptées à l'équivalence avec l'espace CMJN. ON A DONC 2 MéTHODES DE BASE : PAR COMPRESSION - soit l’approche photographique qui modifie toutes les couleurs du document pour " tomber " dans le gamut de l’imprimante. Dans ce cas on risque d’avoir peu de couleurs qui soient encore fidèles à l’original, mais le rapport colorimétrique entre elles et le rendu de l’ensemble reste inchangé. Pour chaque image analysée en RVB les histogrammes de l'image sont analysés et un choix de point blanc et de point noir est fait en rapport avec les valeurs permises par le système d'impression et la courbe est compressé en fonction. L'image est ensuite corrigée en couleur dominante, et convertie en CMJN (avec un paramétrage de UCR ou GCR. PAR TRONCATURE - Si l’on choisi l’approche colorimétrique, les couleurs qui correspondent au gamut du périphérique restent inchangées, mais les couleurs en dehors de l’espace colorimétrique sont ramenées à la couleur la plus proche disponible. C’est la méthode utilisée quand certaines couleurs doivent être inchangées (dans les logos par exemple), et que des autres ont moins d’importance. LES CHANGEMENTS INTERVIENNENT AU NIVEAU DE LA: • Projection de la gamme en projetant la couleur vers une couleur qui lui est proche en teinte mais moins saturée ou procéder par troncature. • Compression de la densité (projeter la plage dynamique de l'entrée vers la sortie), où chaque tonalité est projetée vers une tonalité plus claire ou plus foncée, ou alors où les valeurs hors plage dynamique sont tronquées vers l'équivalent le plus proche. La plage dynamique d'une imprimante étant limitée par le blanc du papier. C'est le Dmin du blanc papier mesuré avec un densitomètre. On est aussi limité par le Dmax de l'encre. • Projection du point blanc - adaptation du point blanc idéal sous une lumière D50 vers le point blanc d'un papier donné, en tenant compte de la teinte et de la réflexion du papier utilisé ou par colorimétrie absolue en établissant un point blanc indépendant de ces facteurs. LES DIFFéRENTS TYPES D'APPROCHE EN DéTAIL : COLORIMéTRIE ABSOLUE • Conserve la colorimétrie des couleurs, l'emplacement dans un espace colorimé-trique CIE relatif au point blanc précisé par un illuminant standard (D50 par ex.). • Dans ce cas il n'y a pas de projection du point blanc, ni compression de la plage dynamique, ni de la gamme de couleurs. • Toutes les couleurs hors gamme sont découpées vers la couleur la plus proche dans la norme CIE. • C'est idéal pour les couleurs spéciales qui doivent correspondre exactement et aussi possible pour des images avec une plage dynamique étroite et dans les tons intermédiaires. • Mauvais pour les images avec plage dynamique normale ou grande surtout si numérisées à partir de transparents ou d'images trop claires ou sombres. • Les couleurs de la palette sont exactes mais les couleurs hors gamme seront cassées. COLORIMéTRIE RELATIVE • Conserve la relation colorimétrique entre les couleurs, c'est à dire l'emplacement dans un espace colorimétrique CIE relatif au point blanc précisé par un illuminant standard (D50 par ex.) • Le point blanc est projeté, la plage dynamique est compressée, mais il n'y a pas de compression de gamme. • Toutes les couleurs hors gamme sont découpées vers la couleur la plus proche dans la norme CIE, du point blanc ajusté. • C'est idéal pour les teintes spéciales, par ex. les couleurs Pantonne, et acceptable pour les images avec une plage dynamique normale. • Mauvais pour les images numérisées à partir de diapositives avec grande plage dynamique ou des images trop claires ou sombres. • Bon rendu général. PERCEPTIF • Conserve le rapport perceptif entre les couleurs ; • Le point blanc est projeté, la plage dynamique de contraste et la gamme sont compressées ; • Toutes les couleurs de la gamme sont projetées vers un équivalent à l'intérieur de la gamme. Pas de troncature de couleurs ou de couleurs cassées. • C'est idéal pour toutes les images numérisées en particulier à partir de diapositives avec très grande plage dynamique, il n'y a pas de perte de détails dans les hautes lumières ou les ombres. • A n'utiliser qu'avec des images numérisées ou des teintes spéciales qui doivent leur être assorties ; • Pas de troncature ou de dégradés cassés. SATURATION • Conserve la saturation des couleurs aux dépens de la précision de la teinte. • Le point blanc est projeté, la plage dynamique est compressée, mais il n'y a pas de compression de gamme. • Plusieurs couleurs sont projetées vers un équivalent à l'intérieur de la gamme d'arrivée, les couleurs restantes sont tronquées vers la couleur plus proche ayant la même saturation dans la norme CIE ; • C'est idéal pour les graphiques de représentation qui ont besoin de couleurs vives ; • Mauvais pour la plupart des images numérisées. Pour les documents à sortir en photographie numérique : Si le scan est en CMJN (cas de la plupart des scanners haut de gamme, il faut mettre la canal du noir à 0. Si ceci n'est pas possible, régler le noir à sa valeur minimale, noir squelette, qui correspond à un niveau de UCR de 360°, sinon on risque des cassures sur les dégradés. Le niveau de USM sera plus faible que pour une sortie imprimée ; on n'a pas besoin d'exagérer les contrastes autant que pour une sortie imprimée. CALIBRAGE comme on a vu les imprimantes et les presses offset restituent un rendu colorimétrique (ou gamut) beaucoup plus réduit que celui affiché par l'ordinateur. Beaucoup de tonalités affichées à l'écran ne peuvent pas être imprimées avec le système des couleurs primaires soustractives, bien que certaines imprimantes surtout des imprimantes à jet d'encre ou laser soient plus aptes que les systèmes offset à rendre plus fidèlement les couleurs vives. L'étalonnage du système permet cependant de réduire l'écart de restitution colorimétrique et lumineuse d'une image tout au long de la chaîne graphique. En partant du principe que le passage en CMJN ne doit être fait qu'au moment de l'impression et non pendant l'acquisition ou la création, parce que ce n'est alors que l'on est sûr du périphérique qui sera utilisé, on doit cependant travailler sur du matériel calibré. Les différents profils de calibrage du scanner, de l'écran, de l'imprimante, des programmes de traitement et de mise en page de l'image doivent être transparents entre eux, ce qui n'est pas évident si l'on considère la quantité de périphériques existants. Par exemple l'équivalence entre les profils des systèmes d'un système d'impression directe offset (style Xeikon ou Indigo) ou de sortie sur ekta ou encore d'une imprimante Canon doivent correspondre. Comme les préférences de sortie concernant l'impression sont appliquées au moment de la conversion en CMJN, on a intérêt à faire la conversion RVB / CMJN juste avant la sortie, plutôt qu'en tête de chaîne graphique : 1 - Parce que ceci implique de savoir d'avance les encres, le papier et le procédé d'impression ainsi que le taux d'engraissement du point ; 2 - Parce que on ne pourra pas imprimer le même document sur un autre périphérique en utilisant les mêmes paramétrages de préférence de conversion, sans perdre de qualité - l'espace CMJN n'étant pas un espace calculé d'une façon unique dans son rapport à un autre système CIE - une même couleur RVB peut être traduite avec plusieurs valeurs de CMJN. 3 - Aussi les images en CMJN sont plus lourdes à manipuler que les images en RVB • CARACTÉRISTIQUES DE LA SOURCE DE LUMIERE Palnck a déterminé que l'énergie dégagée par un objet - corps noir - est fonction de la température à laquelle il est chauffé. On doit donc tenir compte de la température de couleur (mesurée en degrés Kelvin), qui intervient dans la teinte de celle-ci. Ainsi la lumière blanche du soleil n'a pas la même température et donc la même teinte que la lumière blanche incandescente ou fluorescente : - bougie - 1900K - lampe à incandescence traditionnelle - 2500 K - lampe halogène - 3400K - lumière du jour de référence - 5000/ 5500K - écran Mac - 6500 à 7000K - TV - 9000K La caractérisation des trois primaires et du blanc pour un écran en suivant l'étalon de lumière D65 (point blanc à 6504K) sont : R G B Blanc x 0,640 0,300 0,150 0,3127 y 0,330 0,600 0,060 0,3290 z 0,030 0,100 0,790 0,3582 Ainsi on a d’abord défini des sources de lumière normalisées (comme le D50 - 5000 kelvins, environ 4727°C) dans l’industrie graphique. Sous un éclairage donné la couleur perçue ne dépend plus que du spectre d’absorption de l’objet. • INSTRUMENTS D'ANALYSE La source de lumière est très importante en analyse colorimétrique. Dans les instruments colorimétriques la source de lumière est une lampe associée à un ou plusieurs filtres. Les sensibilités spectrales des trois canaux de mesure d'un colorimètre doivent répondre à des spécifications précises : - soit reproduire les trois fonctions de mélange X,Y,Z, si l'on veut obtenir directement les coordonnées CIE correspondantes ; - soit résulter d'une transformation linéaire des trois courbes de mélange XYZ. L'œil est simulé par un système dispersif ou un filtre interférentiel associé à un détecteur. Lampes xénon : - énergie lumineuse riche dans tout le spectre surtout les UV - (utile pour mesurer les produits fluorescents) ; - temps réduit d'illumination nécessaire - donc diminution de l'échauffement ; - inconstance de l'intensité lumineuse qui altère la précision de la mesure ; - difficile de contrôler l'émission d'énergie UV ; Lampes halogène- tungstène : - source d'énergie continue et stable avec émission dans tout le spectre du visible et de l"'UV ; L'œil de l'appareil est différent selon qu'il s'agit d'un spectromètre ou d'un colorimètre. Dans les colorimètres 3 ou 4 filtres sont associés à des détecteurs au silicium. Dans les spectromètres on utilise un système dispersif et sélectif de lumière (monochromateur), combiné avec un seul détecteur permettant de scruter ou d'analyser dans la totalité du spectre visible. Dans l'établissement des normes de lecture des échantillons on tient compte de l’angle de lecture et de l’angle de l’éclairage. La CIE admet pour les colorimètres par réflexion divers standards : - On a ainsi des appareils 45°/0° qui éclairent les échantillons à un angle de 45° et prélèvent la mesure à 0° ; - ou l’inverse les systèmes 0°/45° ; - les systèmes DIFFUS/0° ; - les système 0°/DIFFUS ; Ceux-ci prélèvent les mesures sous un éclairage diffus en réflexion ils utilisent ensuite des fibres optiques pour la transmission de l’énergie de la source de lumière vers l’échantillon et l’énergie réfléchie par celui-ci vers le système de détection. Cette technologie élimine les problèmes dus à l’usure des filtres. Les équipements de mesure à lumière DIFFUS/0° éclairent les objets de manière diffuse et les observent sous un angle de 8° à l'intérieur d'une cloche sphérique réfléchissante (sphère d’intégration). Ils incluent ainsi dans la mesure l’énergie spéculaire (composante que l'on peut désactiver au choix), c’est à dire que en plus de la mesure de la couleur due à la matière colorante ils mesurent aussi le brillant de l'objet dû aux caractéristiques de sa surface. Ils peuvent également fournir des mesures en transparence pour les échantillons transparents ou translucides. On a l'habitude (en photographie ou dans la réalité) d'observer un objet selon la normale, éclairé en lumière diffuse ou orientée à 45°, ce qui correspond à la formation de l'image rétinienne dans une région où la concentration des récepteurs est maximale. Donc les appareils qui suivent ces contraintes paraissent plus adaptés. Pour mesurer et contrôler la qualité d'un document par rapport à un original on a intérêt à analyser les plages de la balance de gris tri-chromatique. C’est dans ces valeurs que l'œil repère plus facilement les écarts chromatiques plutôt que dans l’encrage des valeurs d'aplat. D’où l’importance de l’analyse des gris tri chromatiques en imprimerie.. Ce gris considéré neutre n'est pas constitué d'un pourcentage équivalent de chaque primaire, mais d'un pourcentage plus élevé de cyan, ex : 72 % C, 57 % M, 55 % Y. C’est aussi dans cette valeur que c’est plus difficile d’obtenir une certaine stabilité. Après calibration ce gris chromatique est mémorisé en tant que référence et sert d’étalon pour toutes les autres mesures. Après si l’on est capable de maîtriser aussi bien la charge d’encre et la stabilité du point de trame on a pratiquement maîtrisé tout le processus. Les écarts perçus par l’œil sont de 3 types : variations chromatiques - dûs à l’instabilité ou écarts d’élargissement du point de trame (en imprimerie) dans les trois couleurs primaires et surtout visible dans la balance des gris ; variations de la gradation de l’image - Position des demi-tons à l’intérieur de la plage de contraste. Sa position peut altérer l’aspect général de l’image. variations de l’écart de contraste - La plage dynamique de l’image englobe toutes les valeurs comprises entre le blanc du papier et la puissance des aplats. Elle peut être sujette à des variations des valeurs extrêmes. En imprimerie la principale source d’instabilité qualitative est due à la variation de l'engraissent, analysée surtout dans les demi-tons là où l’œil est plus apte à la déceler. Avec des densitomètres suffisamment sophistiqués ou des appareils plus perfectionnés comme les colorimètres ou spectromètres on peut déterminer les densités des valeurs chromatiques constituant le gris. Pour passer des indications de densité vers des données colorimétriques on utilise des échelles de conversion. Densitomètres Les premiers densitomètres servaient uniquement à mesurer les dégradés de gris par transparence. Ce n’est qu’avec l’arrivée des densitomètres par réflexion que l'on peut lire les mesures concernant la couleur. C'est l'instrument utilisé normalement pour le contrôle et la surveillance de l'augmentation des valeurs tonales et l'épaisseur de la couche d'encre. Utilisent la densité comme unité de mesure. Analyse moins précise et pointue que les colorimètres. Utilisent l'illuminant A (2856-3000K), à travers un filtre qui établit un rapport entre la densité et la quantité d'encre déposée (en imprimerie). Choix d'une seule source lumineuse. Utilisent une échelle logarithmique selon la loi de Weber-Fechner : " les sensations croissent comme le logarithme des excitations. " qui n'est réellement valide que pour des densités de 0,10 à 1,00 et pour comparer des sensations visuelles de même nature : un rouge avec un autre rouge. Les autres appareils utilisent des échelles de 1 à 100, donc une échelle linéaire comme les diagrammes colorimétriques. Colorimètre Ces appareils utilisent un illuminant et un observateur standard. Utilisent la référence XYZ d’une couleur directement analysée à travers des filtres colorés spéciaux qui simulent la réponse tri-stimuli de l’œil humain. Ils fournissant des données numériques représentant la valeur absolue et la différence de couleur entre un échantillon référence et celui à contrôler. Pas très précis et ne permettent pas de varier la source d’éclairage. Les valeurs CIE affichées varieront quand on change la source d’éclairage. Spectromètre La façon la plus précise de caractériser une couleur par rapport à son spectre d’absorption n’est pas le codage RVB ou CMJN mais une courbe représentant l’absorption en % de l’énergie pour chaque longueur d’onde de l’éclairage incident. Toutes les autres représentations de la couleur dérivent d'une analyse spectrale. Il ne serait pas correct de faire le cheminement envers. Cet appareil mesure les données spectrales - spectres d'absorption des pigments pour toutes les longueurs d'onde de la lumière visible par l'œil humain à travers un monochromateur qui décompose la lumière réfléchie dans ses composantes spectrales. Ils analysent aussi bien en transmission qu'en réflexion. Comme cet appareil simule différentes sources de lumière analysant les échantillons selon chacune d'elles on peut ainsi calculer le degré de métamérisme. Le spectre d'absorption est obtenu par la mesure de l'énergie lumineuse sur chaque longueur d'onde et il représente la quantité de chaque couleur contenue dans la lumière qui quitte l'objet. Cette mesure s'obtient en prenant le complément sur une base de 100 % pour chaque longueur d’onde. Pour avoir un rendu qui couvre tout le spectre même dans les noirs les plus profonds et les blancs les plus réfléchissants l’appareil doit aller chercher ses références de point noir et le point blanc sur la référence du corps noir et sous la référence de la lumière incidente. L'œil est très sensible à des petits changements dans la valeur du point blanc. REMARQUE Une couleur fluo dépasse la valeur des 100 % de la lumière, émise. Ceci vient du fait que ce pigment convertit l’énergie absorbée dans la zone des UV et la ré-émet sur une plus longue longueur d'onde. Pour passer par exemple, d'une diapositive (très contrastée et lisible selon un processus de transmission de la lumière) à un document imprimé (qui ne présente pas un très grand contraste à la réflexion) il faut ainsi réduire la gamme aussi bien au niveau du contraste que de la couleur. Il convient ainsi de calibrer les périphériques, (le scanner, le moniteur, l'imprimante ou la photocomposeuse) et Photoshop pour avoir une constance du rendu de l'image. • ÉTAPES DE L'ÉTALONNAGE DE BASE Réglage du gamma Régler le tableau de bord d'étalonnage du moniteur Ces réglages impliquent un éclairage constant de la pièce de travail Et un blocage des boutons de luminosité et de contraste de l'écran. - Choisissez une couleur de fond d'écran gris. - Réglez une fois pour toutes les boutons d'éclairage et de contraste de l'écran. - Lancez le tableau de bord GAMMA. - Activez-le en cliquant sur Oui. - Choisissez une valeur de gamma de base : 1,8 - Pour l'impression d'images CMJN. 2,2 - Pour des sorties RVB. Ex : Vidéo. - Cliquez sur le point blanc et réglez la dominante colorée de l'écran de façon à vous approcher de la couleur du papier que vous utilisez pour l'impression. - Faites glisser le curseur d'ajustement gamma, jusqu'à ce que les motifs des bandes verticales grises se confondent entre eux. - Pour balance et le point noir faites le même type de réglage du gris et du noir que celui utilisé pour le point blanc. Réglages dans Photoshop MENU PRÉFÉRENCES Ces réglages s'appliquent à la conversion des couleurs de RVB en CMJN. Les moniteurs sont des appareils RVB, ainsi seulement les documents CMJN sont affectés par ces réglages. Pensez à faire ces réglages avant le passage d'un document de RVB en CMJN. RÉGLAGE DU MONITEUR - Sélectionnez le moniteur. - Indiquez la valeur de gamma choisie dans le tableau de bord. - Choisissez la température de l'écran (autour de 5000K pour les reproductions papier). - Choisissez le type de moniteur - Réglez le type de l'éclairage de la pièce : Plus sombre, plus claire ou de luminosité égale à celle de l'écran. ENCRES D'IMPRESSION - Choisissez un type d'encre ou de papier dans Couleurs. - L'engraissement correspondant est défini par défaut, mais peut varier d'une imprimante à une autre (voir le taux d'engraissement). - Demandez des renseignements à l'imprimeur pour ce type de réglage, ou faites tirer une épreuve d'essai et corrigez en conséquence. RÉSOLUTION Les images bitmap sont dépendantes de la résolution. • RÉSOLUTION DE L'IMAGE C'est la densité en pixels d'une image et se mesure en pixels par pouce. Le poids ou la taille en mémoire d'un fichier dépend de la surface de l'image et de sa résolution. Si l’image est codée en pixels la formule à appliquer est la suivante : Largeur en pixels x Hauteur en pixels x codage en bits / 8 = Ko Chaque image contient ainsi un nombre fixe de pixels (en hauteur et en largeur) qui détermine la taille du fichier, c’est à dire la quantité de données propres à l’image. Une image de 72 ppp (pixels par pouce) contient 5184 pixels par pouce carré : 72hx72l. Plus sa résolution est élevée et plus l'image contient de pixels. Ce qui pour une même dimension correspond à des pixels plus petits. Une image de 300 ppp a 300hx300l=90000 par pouce carré. Plus l'image a de pixels plus elle a d'informations. Cela se traduit surtout au niveau des transitions de couleurs qui sont plus subtiles. • L'illusion de tons continus dans une image numérique est donnée par l'éloignement de l'observateur par rapport à l'image. • Plus petits sont les éléments de la mosaïque (et donc plus d'éléments elle en a), plus proche pourra se placer l'observateur pour avoir une illusion de tons continus. • Ainsi en augmentant le nombre de pixels d'une image, plus grande sera sa définition au niveau de la finesse des détails. En photo traditionnelle on parle de résolution maximale autour de l'axe optique et de son écart par rapport aux résolutions polaires dû à des défauts de construction optique des objectifs, ainsi que de résolutions radiales et tangentielles. En infographie les pixels sont organisés en damier et il suffit de parler de résolution horizontale. Pourtant dans le cas des scanners la résolution horizontale provient du nombre de cellules photosensibles de la barrette CCD et la résolution vertical du pas d'avancée de cette barrette. Dans le cas où ces deux valeurs ne sont pas égales le logiciel doit interpoler ces deux valeurs pour obtenir une image avec les deux résolutions identiques. D'un point de vue optique on ne peut pas dire qu'une image numérique à 300 ppp ait la même résolution (c'est à dire le même pouvoir séparateur sur une mire) dans le sens de la diagonale de l'image vu que la disposition en damier occasionne un effet d'escalier dans cette direction. • RÉSOLUTION, CODAGE DU PIXEL Nombre de bits par pixel. Ceci détermine le nombre de couleurs maximum de l'image. Codage sur 1 bit - chaque pixel ne pourra être que blanc ou noir. Codage sur 2 bits - chaque pixels pourra avoir 4 valeurs. Codage sur 8 bits - 256 valeurs. codage sur 24 bits - 16 millions de couleurs. • RÉSOLUTION DE L'AFFICHAGE - TAILLE DE L'IMAGE À L'AFFICHAGE Nombre de pixels maximum par pouce que le moniteur peut afficher. Un écran Mac ne peut afficher que 72 ppp et 96 ppp pour un PC. La taille d’une image à l’affichage est déterminée par ses dimensions en pixels, par le format et la résolution de l’écran. Ainsi une image codée sur 144 ppp paraîtra plus grande à l'écran, dans un rapport 1:1, qu'une image de même dimension mais codée sur 72 ppp. Ce n'est que celle-ci qui s'affichera en taille réelle sur un affichage à tel. L’écran ou la carte graphique correspondante sont eux aussi codés en bits. Un écran codé sur 8 bits par exemple ne pourra afficher que 256 couleurs, mais ce codage n’intervient pas sur la résolution de l’image affichée; il n’intervient que sur la restitution plus ou moins fidèle des couleurs de l’image. Les moniteurs multifréquences peuvent afficher un nombre variable de pixels en réduisant ou en augmentant la taille de ceux-ci. • RÉSOLUTION DE TRAME OU LINÉATURE Les images transitent de l'ordinateur vers le périphérique d'impression par un RIP raster image processor, qui génère une représentation bitmap de chaque page et qui effectue la séparation couleur. Le langage Postscript niveau 2 peut prendre des valeurs RVB ou Lab et les convertir directement si on lui fournit le CRD (Color Rendering Dictionary) approprié. La tâche d'un profil d'imprimante est de convertir une couleur depuis un espace colorimétrique d'un périphérique vers celui de l'imprimante. En photogravure numérique les trames de 133, 155 et 175 de la photogravure traditionnelle ont été remplacées par des trames de 135.150.175. Ces valeurs sont valables pour le noir, mais sont légèrement modulées pour les autres couleurs pour atténuer les phénomènes de moirage. Linéature - nombre de cellules par pouce de la trame de demi-teintes utilisée pour l'impression d'une image. S'exprime en lignes par pouce. Cellules - le tramage numérique créé par l'imprimante ne peut pas produire des points de trame de tailles différentes comme dans le tramage de photogravure classique. Il utilise en fait une grille de cellules pour palier à ce problème. Le remplissage plus ou moins important de chacune des cellules permet d'obtenir des valeurs de densité différente. -ex : Dans une imprimante LaserWriter dont la résolution est de 300 ppp, avec une linéature de 75 lpi, chaque ligne aura une épaisseur de 300/75, soit 4 points d’imprimante. Chaque point d’imprimante est ainsi constitué d’un carré de 4 points de côté, et pourra restituer 17 niveaux de gris. Avec une photocomposeuse à 1270 ppp et une linéature de 80 ont a 253 niveaux de gris ; avec une linéature de 110 - 134 niveaux de gris. 1 - Augmenter la linéature de trame diminue le nombre de niveaux de gris à l'impression A mesure que la linéature de trame augmente la matrice du point de trame devient plus petite, or comme à résolution de sortie constante, la taille du pixel est fixe, une plus petite matrice contient moins de pixels. Ainsi le nombre de niveaux de gris qu'il est possible de reproduire diminue à mesure que la linéature de trame augmente. 2 - Augmenter la résolution de sortie augmente le nombre de niveaux de gris. Augmenter la résolution produit une réduction de la taille des pixels. ex : Une imprimante à 300 lpi à une matrice de 2x2 pixels, en changeant la résolution de la matrice on peut obtenir les valeurs suivantes : 4 pixels par matrice = 5 tons de gris 16 pixels par matrice = 10 tons de gris 256 pixels (16x16) = 256 tons de gris CALCUL DES NIVEAUX DE GRIS EN TENANT COMPTE DE LA RÉSOLUTION DE SORTIE ET A LA LINÉATURE DE L'IMPRIMANTE UTILISÉE : L - Linéature; R - Définition de sortie; G - Niveaux de gris Le rendu des détails dans une image imprimée dépend à la fois de la résolution d'une image et de la résolution de la trame d'impression. ou : Niv. de gris poss. = (Rés. de sortie / Linéature de trame)2+1 LINÉATURE 60 75 90 45 37 100 120 133 101 150 200 Res DPI 300 26 17 600 101 65 1200 401=256 287=256 178 145 1270 200 113 92 2400 712=256 162 577=256 401=256 327=256 257=256 145 2540 801=256 649=256 451=256 393=256 577=256 324 289=256 287 3600 * Postscript ne permet pas de gérer plus de 256 niveaux de gris 3 - Autres facteurs qui déterminent une bonne reproduction : I - Le nombre de bits par pixel que peut mémoriser le logiciel d'acquisition du scanner détermine le nombre de niveaux de gris analysés, dans "une image en demi-tons II - Pour un dégradé qui ne couvre pas la totalité de la gamme de gris le nombre de niveaux est égale à la différence entre le gris plus dense et le moins dense (Dmax et Dmin) : ex : un dégradé de 20 à 80 % on obtient 60 % des niveaux de gris (256x60 %)=154 valeurs ATTENTION Tout ce que l’on vient de voir concernant la linéature d’imprimante, ne concerne que l’impression traditionnelle par tramage AM (c’est à dire des trames utilisant des rangées de points équidistants et à Amplitude Modulée selon que la zone de l’image est plus ou moins dense). Actuellement on utilise de plus en plus des trames FM ou stochastiques (des trames où les points ont tous la même taille, mais sont orientés de façon aléatoire et disposés avec une Fréquence Modulée selon la densité de la zone de l’image. • RÉSOLUTION DE SORTIE Points par pouce reproduits par le périphérique utilisé. Photocomposeuse autour de 1200/2400. Imprimante laser autour de 300/600 ppp. SCANNERS Les scanners n'utilisent pas les courbes de la CIE. Ils sont d'habitude utilisés pour acquérir des images qui sont déjà au départ une traduction des informations colorimétriques de départ (photos, ektas, reproductions offset). Aussi leurs fonction première n'est pas une analyse spectrale d'un original. Les filtres à bande courte sont plus appropriés à cette tâche que ceux des scanners. • Pour les images en niveaux de gris utilisez le mode niveaux de gris plutôt que celui de demi-teintes prévu pour les sorties en basse résolution sur les imprimantes laser; ou même une numérisation en RVB qui permet une capture plus fidèle des gris rendus sur trois couches au lieu d’une seule. • Pour les documents au trait préférez le scan en niveaux de gris ce qui permet de revenir sur le seuil du noir et blanc et de retoucher le document sur Photoshop. • Les scanners à tambour haut de gamme scannent l’image en CMJN, et ont un degré de focalisation plus précis pouvant focaliser sur un pixel à la fois. Ils utilisent aussi une ampoule à quartz ou halogène. Sur les scanners de bureau la lumière est diffusée et les contours de l’image en pâtissent. • Le logiciel d’interface est aussi à tenir en compte pour les réglages d’acquisition qui vont permettre de prélever dans le document la plage dynamique qui lui correspond le plus. Il faut essayer de scanner l’image à des résolutions multiples ou divisibles par un chiffre entier de la résolution de base du scanner. • Pour déterminer le poids d’une image à scanner on peut se servir de photoshop en lançant la création d’un nouveau document où l’on spécifie la taille finale de l’image à la sortie et une résolution double de la linéature de trame de l’imprimante utilisée. On peut voir en haut de la fenêtre l’indication du poids d’image nécessaire. Ne pas oublier de déterminer le point blanc et le point noir pour avoir la plage dynamique la plus large possible à l’acquisition.
