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Quelles sont les valeurs RVB de la colorchecker ?

avril 2011, par Daniel Metz

 

La charte ColorChecker est très pratique dans le monde de la photographie pour obtenir rapidement une balance des blancs, une évaluation des couleurs, un étalonnage ou un profil de l’appareil photo. Mais au final, quelles valeurs RVB de la charte est-on censé obtenir sur le fichier numérique ?

Une charte historique

Au début de la décennie 2000, il était très difficile de se procurer les valeurs R’V’B’ de cette charte dans un profil colorimétrique donné. En fait lorsque le fabricant de la charte, GretagMacbeth, développa son produit en 1976, les références de couleurs étaient données uniquement dans le diagramme CIE-xyY et illuminant C. Elle a était conçue à une époque où l’informatique n’existait pas et son domaine de prédilection était la photographie argentique.

Une nouvelle version voit le jour en 2005. Les couleurs sont réajustées de manière infime. La grande nouveauté est la mise à disposition d’informations plus complètes avec notamment les valeurs en CIE-LAB sous illuminant D50 et les valeurs dans un espace RVB de référence, le fameux sRGB. Les autres espaces couleur comme Adobe RGB ou ProPhoto-RGB ne sont pas disponibles. C’est donc le propos de cet article de donner les valeurs pour les espaces colorimétriques les plus connus.

Fig.1. ColorChecker Passeport, la version de poche de la célèbre charte.

Domaines d’utilisation

Les chartes sont utilisées par les professionnels pour contrôler la précision des couleurs, la réponse de la plage tonale avec les six patchs en niveaux de gris, le niveau du bruit (rapport signa/bruit) et la sensibilité ISO correspondante. Elle bien utile aussi sous un éclairage inhabituel. Son utilisation avec les niveaux de gris est la même que la l’échelle de gris Q-13 de kodak. En particulier, la charte peut servir pour une simple mesure de la balance des blancs.

La charte Colorchecker est distribuée par X-Rite. On trouve la version classique proche d’un format A4 et une version réduite de la taille d’un porte-feuille, la colorchecker Passport. On peut l’utiliser en la photographiant isolement ou intégrée dans une scène photographique.

La carte ColorChecker est une référence pour les travaux photographiques en RAW. Pour être efficace, elle doit être très bien éclairée et ne pas se situer dans une zone d’ombre.

Cette page ne donnera pas plus de détails sur ses différentes utilisations. Par contre, on y trouvera les valeurs colorimétriques dans différents espaces colorimétriques et quelques explications sur le choix des couleurs.

Les couleurs de la charte

La ColorChecker est un damier de 24 couleurs. Les deux premières rangées représentent des couleurs couramment rencontrées dans la nature : couleur de peau, couleur du ciel ou du feuillage, etc. Les 12 couleurs sont judicieusement réparties autour du cercle chromatique.

La troisième rangée reproduit les couleurs primaires. Bleu, vert et rouge, couleurs primaires du système RVB mais bien sûr reproduites dans le mode CMJ puisqu’il s’agit de colorant. C’est ce qui explique cet aspect terne très éloigné des couleurs saturées reproduites en mode RVB (sur un écran par exemple). Puis suivent les trois primaires du mode CMJ correspondant à cyan, magenta et jaune.

La dernière colonne reproduit une gamme de 6 valeurs de gris. Le noir est reproduit par le colorant le plus sombre disponible pour ce type de support. On est donc assez loin d’un noir absolu disponible sur un média RVB. En fait, la luminosité relative de ce noir ne descend pas en dessous de 20 %, ce qui rappelle la densité d’un noir d’imprimerie. Le blanc est reproduit par le colorant le plus clair disponible sur ce type de support. La luminosité relative de ce blanc ne dépasse pas les 96 %.

On trouve entre le blanc et le noir, une série de 4 gris : neutral 0.35, neutral 0.50, neutral 0.65 et neutral 0.80. Le neutral 0.50 de luminosité 50 % est le fameux gris moyen de luminance 18 %.

Fig. 2. La charte ColorChecker dans sa version sRGB.

Précision des couleurs

Les douze premières couleurs sont arbitraires. Les douze suivantes ont été choisies pour approcher une couleur de référence. Le procédé de fabrication est extrêmement soigné et les couleurs réelles sont très proches de ces couleurs cibles. La version 2005 se rapproche un peu plus de ces valeurs cibles que la version 1976. Pour l’utilisation en photographie, il n’est pas très important que les couleurs réelles dérivent des valeurs théoriques. Ce qui compte, pour un photographe c’est de connaitre la correspondance de chacune de ces couleurs avec une valeur précise dans un espace colorimétrique donné. Par exemple, il n’est pas important que le cyan de la colorchecker soit différent du cyan classique de l’imprimeur sur un papier donné, ce qui compte c’est de pouvoir contrôler ce cyan colorchecker par rapport à une valeur numérique de référence.

Le calculateur ci-dessus donne toutes les valeurs de couleur de la charte ColorChecker dans les principaux espaces colorimétriques de référence.

Les valeurs sRGB

Le pack ColorChecker fourni par X-Rite contient une table des valeurs sRGB. Pourquoi celles proposées ici sont-elles différentes ?

Les valeurs sRGB proposées par GretagMacbeth sont utilisables et fonctionnelles. Elles dérivent des valeurs CIE-xyY sous illuminant D 65. C’est la méthode classique pour les obtenir. Mais pénalisée par les arrondis, cette méthode de donne pas la meilleure précision Les valeurs sRGB présentées ici sont celles dérivées directement des valeurs CIELAB D50 fournies par GretagMacbeth. Elles ont l’avantage d’être légèrement plus précises comme le démontre Danny Pascale sur son site dédié à la ColorChecker.

Fig. 3. Les coordonnées x,y de chaque couleur sous l’illuminant D50 représentées dans le gamut du sRGB

Les couleurs "neutral de la ColorChecker"

Les six couleurs en niveaux de gris sont nommées selon leur niveau de luminosité. Entendez par là, la luminosité (ou clarté) l telle qu’elle est exprimée dans l’espace CIELAB (et non pas la luminosité qu’exprime l’espace colorimétrique dans lequel on se trouve). Ces gris sont donc nommés neutral 0,95, 0,80, 0,65, 0,50, 0,35 et 0,20 (ou en ponctuation américaine .95, .8, .65, 0,5, .35 et .2).

Les valeurs réelles de luminosité ne sont pas très éloignées de ces valeurs théoriques. Par exemple, le gris moyen ( neutral 0,50) offre une luminosité réelle de L* = 50,87 %, lorsqu’on l’affiche dans le sRGB, cette couleur s’écrit 121,121,122. Dans un monde parfait, on aurait les trois valeurs identiques pour confirmer un gris achromatique, on constate en fait, un respect étonnant de l’achromaticité avec une dérive invisible à l’œil. En savoir un peu plus sur le gris moyen de la ColorChecker.

La couleur cyan

La couleur cyan proposée dans la ColorChecker est la seule couleur non reproductible dans l’espace sRGB. On pourrait éventuellement la noter dans le SRGB, en donnant une valeur négative au rouge, mais en aucun cas on ne pourrait la représenter visuellement.

La couleur cyan est donc remplacée par la couleur la plus proche disponible en sRGB : sRGB : 0, 136, 170. La valeur 0 pour le rouge indique que cette couleur est en limite du gamut sRGB. C’est une couleur sans composante achromatique. Voir aussi le cyan de la ColorChecker dans les différences sRGB / adobe-RGB.

En fait, le jaune aussi dépasse très légèrement la limite du gamut sRGB. Mais le seuil différentiel entre le jaune Colorchecker et sa couleur de remplacement en sRGB n’est pas détectable visuellement.

Plage dynamique (densité) de la ColorChecker

La plage dynamique de la ColorCheker est de 4,7 IL. Elle ne couvrira qu’une partie de celle d’un appareil photo. En terme d’écart de luminance cela correspond à une luminance minimum de 3,2 % et un maximum de de 91 % écart entre le patch blanc et le patch noir). Il faut savoir que la grande majorité des objets naturels renvoient une luminance comprise entre 4 % et 90 %.

Fig. 4. La couleur la plus claire de la charte (le blanc) est 28 fois plus lumineuse que la plus sombre (le noir). Ce faible écart de dynamique sera souvent débordé par les éléments de la scène photographique.

La plage dynamique se traduit aussi sur d’autres échelles. Sa plage de densité est de 1,45 ou sous forme de taux de contraste 28 : 1.

Cela veut dire qu’il faut admettre que des éléments plus lumineux que le patch blanc ou que des éléments plus sombres que le patch noir peuvent se trouver dans le décor derrière la charte. Pour cette raison il n’est pas recommandé d’ajuster la plage tonale en plaçant la pipette sur les patchs blanc ou noir de la charte lors de l’évaluation si on est à la recherche de couleurs "vraies".

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