L’espace colorimétrique

couleur video

Nous allons aborder dans ce chapitre les différents espaces colorimétriques utilisées par nos équipements audiovisuels. Parmis les nombreuses variantes existantes, nous allons rester dans le cadre de nos consoles, le RVB (RGB en anglais) et le YUV. Nous allons vous expliquer de manière simples leurs méthodes de fonctionnement et comment les différenciées. Bien sûr, il existe des articles plus complets et techniques sur le sujet, si vous désirez en savoir plus, vous trouverez en fin d’articles les diverses sources sur lesquelles nous nous sommes basées pour faire cette synthèse.

L’espace colorimétrique c’est quoi ?

Triangle de Maxwell

“Un espace de couleur ou espace colorimétrique est une représentation des couleurs dans un système de synthèse des couleurs. Compte tenu de la trivariance de la vision humaine, ces nombres se présentent généralement sous la forme de triplets. Chaque couleur de lumière peut donc être caractérisée par un point dans un espace à trois dimensions.” wikipédia

De manière plus simple, un espace colorimétrique est une manière de représenter une couleur de manière mathématique, c’est-à-dire comment représenter une couleur avec des nombres. Elle se base sur la façon dont notre oeil capte les couleurs, c’est à dire en se basant sur 3 composantes, à partir desquelles les couleurs sont représentées en effectuant des mélanges avec différents coefficients. Et comme il y a 3 composantes pour représenter une couleur, on peut imaginer qu’une couleur est représentée dans un espace 3D (mais cet aspect est assez oubliable si vous ne souhaitez pas plonger à fond dans ces concepts).

A partir de cette méthode, plusieurs espaces colorimétriques ont été créés au fil du temps pour répondre à plusieurs besoins différents, comme par exemple :

  • CMJLe CMJ (Cyan-Magenta-Jaune), créé pour les besoins de l’impression, fonctionnant en synthèse soustractive, c’est à dire que plus les valeurs seront fortes, plus la couleur sera sombre. La composante noire sera ajouté dans le dommaine de l'imprimerie pour avoir un noir plus profond chose que l'on ne peux avoir en additionant le Cyan, Magenta et Jaune.

  • TSLLe TSV (Teinte-Saturation-Valeur), qui est plutôt utilisé en graphisme, se base sur une représentation perceptuelle de la couleur (telle qu’on se l’imagine), plutôt que par rapport au phénomène physique. Il permet notamment de changer une couleur sans changer sa luminosité, ou de varier simplement la vivacité d’une couleur.

  • RVBLe RVB (Rouge-Vert-Bleu), utilisé comme espace colorimétrique principal dans la plupart des domaines, se basant sur une synthèse additive des couleurs, là ou plus les valeurs seront fortes, plus la couleur sera claire.

Pourquoi le RVB est si important ?

Spectre d'absorption des cônesC’est une question biologique, l’oeil humain perçoit les couleurs à travers trois types de récepteurs photosensibles, appelés cônes. Les scientifiques ont mesuré les valeurs sur ses trois récepteurs, suite aux nombreuses expériences, ils déterminent que les valeurs rouge, vert et bleu sont les plus intenses. L'espace RVB étant défini à partir de ces trois couleurs primaires, c’est celui qui va avoir tendance à reproduire les couleurs de la manière la plus fidèle par rapport à ce que nous voyons dans la vraie vie.

Les principaux espaces colorimétriques utilisés par nos systèmes de jeu

Maintenant que certains points plus techniques ont été abordé. Nous allons nous concentrer sur les espaces colorimétriques utilisés par nos consoles.

L’espace RVB (RGB en anglais)

Présentation RGBLe RVB est un espace colorimétrique, il utilise la synthèse additive des trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu). En modifiant l’intensité de chaque couleur, il est ainsi possible de couvrir toute la gamme visible du spectre lumineux.

Le RVB est l’espace colorimétrique le plus utilisé dans nos matériels. Il est présent partout (appareil photo, consoles, écran, etc…). Il a l’avantage comme dit plus haut d’être plus fidèle à la réalité, mais il a aussi le désavantage de devoir transmettre 3 fois l’image pour avoir quelque chose d’exploitable, il est impossible d’avoir une alternative viable en utilisant seulement une composante.

L’espace Y’UV

Présentation YUVLe Y’UV est aussi un espace colorimétrique. Il utilise la synthèse additive d’un Luma et de deux Chroma distinct (Y’ + U + V). Cette méthode diffère du RVB, car les ingénieurs ont constaté que l’oeil humain est plus sensible au changement de luminosité que l’intensité des couleurs.

Cette méthode est plus utilisé pour le domaine de la diffusion audiovisuelle. Ceci est dû au fait que la télévision a tout d’abord été diffusée en noir et blanc, et qu’il a été plus simple d’y ajouter l’information de couleur plutôt que de refaire un standard RVB de zéro qui soit non-compatible avec les anciennes télés noir et blanc.

En résumé

  • l’espace colorimétrique est la manière de représenter une couleur par plusieurs valeurs numériques, appelées composantes, pour être transmises ou traitées.
  • la manière la plus utilisée est la méthode RVB pour bon nombre de nos appareils, car c’est celle qui se rapproche le plus du fonctionnement de l’oeil humain, mais ne peut produire une image correcte à partir d’informations partielles.
  • Une autre manière utilisée beaucoup dans la diffusion télévisuelle est le Y’UV, moins précise en termes de couleurs, mais permet de fonctionner avec une image noir et blanc à partir d’un signal partiel (comprenant juste la composante Y’).

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