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Le nombre infini de couleurs qui nous entourent doivent être ramenées à des valeurs qui peuvent être utilisées en pratique: visualisation sur écran, stockage sous forme numérique, impression sur papier. Pour ce faire, on se base sur un modèle qui utilise des couleurs de base (couleurs dites primaires), et construit les autres nuances à partir de ces couleurs primaires. Il est important de signaler que les couleurs primaires dépendent du modèle de représentation choisi.
Il existe trois modèles colorimétriques importants. Chaque utilisation pratique repose sur un de ces trois modèles. A chaque modèle (excepté le système Lab) correspondent des couleurs primaires, à partir desquelles toutes les autres couleurs disponibles sont générées.
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Modèle soustractif
La synthèse des couleurs selon le modèle soustractif est le plus ancien. Quand on mélange des pigments, le résultat est une teinte plus foncée. les peintres (mais aussi les imprimantes) utilisent la synthèse soustractive. Le fonctionnement de ce modèle est simple: plus on ajoute des couleurs (pigments), plus on filtre la lumière et plus le résultat est sombre. Un pigment jaune absorbe toutes les couleurs, excepté le jaune. Un pigment magenta absorbe toutes les couleurs, sauf le magenta. Quand on mélange les deux pigments, on obtient une teinte plus sombre: le rouge. Mélanger le jaune et le cyan produit du vert et mélanger le cyan et le magenta produit du bleu. Le rouge, le vert et le bleu sont les couleurs secondaires du modèle soustractif. Les couleurs primaires du système soustractif sont souvent appelées couleurs fondamentales pour les différencier des couleurs primaires du système additif.  Synthèse soustractive Quand on mélange une couleur fondamentale et sa couleur complémentaire (toujours une couleur secondaire) on obtient du noir. Par exemple: couleur fondamentale le jaune, couleur secondaire le bleu; quand on mélange on obtient une teinte noire. Le pigment jaune filtre tout sauf le jaune. Le bleu (qui est composé des deux couleurs primaires restantes) filtre ce qui reste. C'est comme si on avait mélangé du jaune, du cyan et du magenta. Pourquoi utiliser spécifiquement ces trois couleurs primaires?Les couleurs fondamentales doivent être claires, parce que la résultante d'une synthèse est toujours plus foncée. Sur la figure ci-dessus, tu remarqueras que les couleurs primaires sont situées à gauche (coté clair). Il est possible d'utiliser d'autres couleurs, par exemple le rose, le vert pale et le violet, mais ces trois couleurs ne permettent pas de créer suffisamment de teintes différentes. On dit que le gamut est limité. Ce n'est qu'en utilisant le jaune, le magenta et le cyan qu'on obtient la palette la plus étendue du modèle soustractif.Pourquoi l'encre noire?Les imprimantes sont principalement utilisées pour imprimer des textes. En utilisant les cartouches de couleur, on devrait utiliser plus d'encre. La quantité importante d'encre fait que le liquide à tendance à baver (effet buvard), et les lettres ne sont pas suffisamment nettes. C'est pour cela que les imprimantes sont équipées d'une cartouche d'encre noire.La cartouche d'encre noire est construite pour imprimer rapidement des textes; les points d'encre ne sont pas suffisamment fins pour permettre des dégradés gris (c'est du tout ou rien). Les fabricants continuent d'utiliser les mêmes cartouches noires (en en est toujours au type 3 tandis que les cartouches de couleur en sont déjà au type 6). L'impression de tons gris est ainsi réalisé par les cartouches couleurs. Les imprimantes de meilleure qualité ont une cartouche de noir-photo, basé sur la technique des cartouches couleurs (permet de plus fines goutelettes d'encre). Cette cartouche noir-photo permet l'impression d'une photo en noir et blanc sans qu'il y ait une teinte qui domine (effet toujours visible si on ne travaille qu'avec les cartouches de couleur). La combinaison des trois couleurs fondamentales ne permet pas d'obtenir un beau noir profond, mais une boue brunâtre. Les imprimantes haut de gamme ont en plus une cartouche pour le cyan clair, le magenta clair et le gris. Cela permet une impression sans que les goutelettes d'encre ne soient visible. Pour imprimer du rose, on utilise un peu de jaune et du magenta clair. Notre imprimante est ainsi équipée des cartouches suivantes:
Je n'ai jamais vu un artiste utiliser ces trois couleurs primaires!!Comme les teintes sont pures et concentrées, il est difficile d'obtenir exactement le ton voulu. Le peintre se base sur sa perception des couleurs et utilise de préférences les couleurs rouges, vertes, bleues (correspondant aux cônes de vision dans l'oeil) et jaunes. Les peintres figuratifs utilisent principalement des teintes tertiaires (basées sur des teintes primaires et secondaires): bleur marin, outremer, cobalt,... qui permettent d'obtenir plus facilement la teinte voulue. |
Les couleurs fondamentales du modèle soustractif:
Modèle additif
Tout comme le système soustractif, le système additif a des limites. Les teintes roses et oranges (teintes de la peau) sont difficiles à rendre correctement car la couleur de base (le jaune) n'est pas une couleur primaire. Capteurs photoLes capteurs d'appareils photos sont équipées d'un filtre basé sur les couleurs primaires du modèle additif. Il s'agit d'une mosaïque filtrante composée d'éléments rouges, vert et bleu. Cette mosaïque est décrite sur cette page (texte non encore traduit). Un des problèmes du modèle additif utilisé lors de la filtration est qu'il bloque 2/3 de la lumière (en effet, les couleurs primaires su système additif sont situées à droite, et donc du coté foncé).Des expériences ont été faites avec le modèle soustractif (éléments filtrants jaunes, cyan, magenta et vert). D'un coup, le capteur était devenu doublement plus sensible. Mais à cette époque les fabricants ne disposaient pas de calculateurs suffisamment puissant pour transformer le modèle soustractif en modèle additif utilisé par le format JPEG (le format de stockage des images). Les appareils photos utilisant cette technologies étaient bien trop lents et le rendu des couleur n'était pas parfait à cause des "raccourcis" utilisés lors des calculs. Maintenant nous disposons de processeurs extrèmement rapides et du stockage en mode RAW où le modèle colorimétrique a moins d'importance, mais personne ne tente à nouveau l'expérience. |
Les couleurs primaires du système additif:Modèle L*a*b
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Les deux modèles pratiques ne sont pas parfaits. Il est difficile d'obtenir des teintes bien saturées avec le modè soustractif (rouge vif, vert vif). C'est ainsi que certaines imprimantes très haut de gamme ont deux cartouches supplémentaires: le vert et le rouge. Et le modèle additif a aussi ses défauts: le rendu des tons jaunes est désastreux (surtout sur les grands écrans où on peut discerner les pixels). Certains fabricants envisagent la fabrication d'écrans avec une quatrième couleur (en plus du vert, rouge et bleu): le jaune.
Le modèle Lab utilise un canal d'intensité (L=luminosité) qui va de 0 à 100% et deux canaux de chrominance, nommés a et b qui vont de -1 à 1. Le modèle Lab est en mesure de quantifier de manière plus précise les couleurs et de "couvrir" une étendue plus grande des teintes existantes. Le modèle Lab est souvent utilisé par les programmes de traitement des photos car il y a moins d'information qui est perdue lors des transformations. Si les modèles additifs et soustractifs sont souvent visualisés sous forme d'une surface circulaire qui passe du rouge à l'orange, au jaune, au vert,… on peut visualiser le modèle Lab par une sphère, blanche en haut et noire en bas, avec les teintes rouge, bleu, vert et jaune sur l'équateur, et toutes les gradations intermédiaires. Si tu prends un échantillon au milieu de la boule, tu obtiens du gris, qui devient plus clair à mesure que tu montes, et qui prend de la couleur quand tu vas vers le coté. Aussi étrange que cela paraisse pour un modèle si théorique, le modèle Lab est basé sur notre perception des couleurs. Un objet ne peut pas à la fois être vert et rouge (ou jaune et bleu). Ce n'est que récemment qu'on a découvert la raison: les cônes vert et rouge utilisent le même conduit nerveux, et c'est soit l'information verte ou rouge qui passe! Le modèle Lab sert aussi de base en télévision avec son canal Y (luminosité) et C (chrominance). Le système SECAM (Séquentiel Couleur A Mémoire ou Système Elégant contre l'AMérique du temps du Gaullisme), PAL (Phase Alternating Line ou Pay Another License) et NTSC (Never The Same Color) se différencient l'un de l'autre dans la manière utilisée pour transmettre la (mˆme) couleur. |
Le modèle L*a*b