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La couleur

Cette page est une première approche du concept de la couleur.

Sommaire :
- Une grandeur physique
- Une perception sensorielle
- Les espaces colorimétriques

Une grandeur physique

L'aspect physique de la couleur est représenté par une lumière d'une composition spectrale différente. Si l'on établit un spectrogramme du rayonnement colorimétrique au moyen d'un spectrophotomètre, le résultat obtenu est ce que l'on appelle la fonction de stimuli chromatique. Celle-ci montre, dans le cas d'un échantillon de couleur, dans quelle mesure l'énergie du rayonnement de la lumière se répartit, en fonction de sa longueur d'onde, sur l'ensemble du spectre visible :

La valeur la plus élevée de la fonction de stimuli chromatique nous apporte des informations sur la teinte de la couleur. Sur le graphique ci-contre, nous pouvons déduire qu'il s'agit du bleu :

Plus le tracé montant ou descendant de la courbe est abrupt, à proximité de sa valeur maximale, plus la couleur sera pure (plus saturée). À titre d'exemple de couleur très pure, citons la lumière laser. Ceci représente la fonction de stimuli chromatique d'une ligne spectrale :

Une perception sensorielle

La vision des couleurs par l'être humain consiste en l'analyse, l'évaluation et le codage des informations obtenues par l'œil sous forme de stimuli chromatiques. Ce n'est qu'après un traitement subséquent de ces stimuli que ces informations deviendront des sensations colorimétriques.
Dans ce contexte, l'œil peut donc être considéré comme un système de reproduction. La rétine évalue la lumière réfléchie par les objets en trois composantes spectrales, à savoir le rouge, le vert et le bleu (base RVB). Les informations ainsi obtenues, au vu des derniers résultats de la recherche, sont ensuite codées en une information définissant la luminosité et deux informations définissant la saturation. Nous aborderons ce sujet plus en détails ultérieurement. Tout d'abord, voici une description de la notion de mélange de couleurs additif.

Le mélange de couleurs additif

Selon le principe du mélange de couleurs additif, si l'on mélange du vert et du rouge (en projetant par exemple la lumière issue de deux projecteurs de diapositives au travers de filtres rouge et vert) on obtient du jaune :

Le rouge et le vert sont deux couleurs primaires. Le jaune, en revanche, est une couleur mélangée. Sur le graphique, cette couleur mélangée - qui se compose à parts égales des couleurs primaires - est située à équidistance sur les droites de jonction. Si l'on modifie le diaphragme de la lentille de l'un des projecteurs (pour réduire ainsi l'intensité de l'une des couleurs primaires), il est possible d'influer sur la teinte de la couleur mélangée.
Si l'on réduit le vert, tout en conservant la même intensité de rouge, par exemple, on obtiendra de l'orange :

Le graphique ne peut plus être représenté par une droite. Il a maintenant Dans ce cas, le champ colorimétrique de la couleur mélangée sur la droite de jonction se déplace vers la couleur primaire rouge. La teinte d'origine de la couleur jaune a été ainsi modifiée et tend vers l'orange.
Pour mélanger une couleur telle que le cyan, une troisième couleur primaire est requise (le bleu), étant donné qu'il est impossible d'obtenir du cyan en mélangeant les deux couleurs primaires que sont le rouge et le vert. La plupart des couleurs peuvent ainsi être mélangées à partir d'au moins trois couleurs primaires.

Le graphique ne peut plus être représenté par une droite. Il a maintenant la forme d'un triangle des couleurs :

Dans ce triangle des couleurs, les couleurs mélangées - le cyan, le magenta et le jaune - se situent au milieu des droites de jonction, entre les couleurs primaires rouge, vert et bleu. En termes colorimétriques, une modification de la teinte des couleurs se traduit donc, selon la loi du mélange de couleurs additifs, par un déplacement des champs colorimétriques sur les côtés du triangle.

Les espaces colorimétriques

Lorsque l'on observe une couleur, on peut remarquer trois caractéristiques :

  • sa teinte
  • sa saturation
  • sa luminosité

La teinte

Le terme « teinte » désigne la couleur proprement dite d'un objet, comme le vert ou le rouge par exemple. C'est là le premier critère de différenciation lorsque nous observons quelque chose.

La saturation

Le terme « saturation » se réfère à la pureté spectrale des couleurs. Si, dans un jaune issu du mélange du rouge et du vert, on ajoute successivement du bleu, on obtient des nuances de jaune de moins belle pureté. Ces nuances sont moins saturées :

Les couleurs de saturation différente conservent leur teinte d'origine étant donné que la relation entre les valeurs colorimétriques du rouge et du vert n'ont pas été modifiées. Dans le triangle des couleurs, elles se déplacent par exemple sur les droites de jonction depuis le champ colorimétrique jaune en direction du bleu :

Toutes les autres couleurs pouvant être obtenues par mélange additif à partir des trois couleurs primaires sont situées à l'intérieur de ce triangle des couleurs. Plus elles se trouvent à proximité des côtés du triangle, plus leur saturation est importante. Une couleur mélangée présente une saturation élevée lorsque la part de sa troisième composante est minime, voire nulle. Ainsi, toutes les couleurs obtenues à partir de deux couleurs primaires uniquement présentent une saturation maximale.
Si, dans le cas d'une combinaison obtenue à partir des trois couleurs primaires, on réduit simultanément les parts de ces trois couleurs, tout en conservant les proportions du mélange, la teinte restera inchangée.
La couleur perdra cependant de sa luminosité. Si l'on réduisait les trois couleurs primaires à zéro, on obtiendrait du noir. Cette couleur, comme le blanc, a une saturation de valeur zéro.

La luminosité

Dans le triangle des couleurs, nous pourrions donc définir aussi bien la teinte que la saturation. Les couleurs sont ainsi déterminées selon leur forme colorimétrique et peuvent être représentées dans un triangle de chromaticité. Cependant, toutes les couleurs situées dans ce triangle de chromaticité ne sont définies que par leur teinte et leur saturation, et non par leur luminosité ; celle-ci peut d'ailleurs adopter une valeur quelconque. Afin d'intégrer le paramètre de la luminosité dans le graphique, nous devons passer du triangle de chromaticité bidimensionnel à une représentation tridimensionnelle, appelée espace colorimétrique.
Il en résulte un système de coordonnées tridimensionnel dont les coordonnées sont le rouge, le vert et le bleu :

Le triangle formé entre les coordonnées constitue le triangle de chromaticité. Un champ colorimétrique dans l'espace colorimétrique est déterminé par les trois vecteurs colorimétriques, représentant les parts respectives des trois couleurs primaires. Ces parts sont appelées valeurs colorimétriques. Par exemple, une couleur comportant 0,6 de rouge, 1,1 de vert et 0,4 de bleu ressemblera à un jaune-vert peu saturé.


Logo de la date de modification 06/06/2021 Logo du nombre de vues 2 255 vues

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