La chaîne graphique

Elle est composée de l'ensemble des périphériques qui permettent de capturer l'image, de la traiter et de la visualiser.

N.B : Je n'aborderai pas dans ce chapitre l'impression des images qui fera l'objet d'une section spécifique.

Cette chaîne est principalement composée des éléments suivants :

 

De cet ensemble se détachent deux éléments ou groupes d'éléments :

 

Chaque élément ou groupe dispose de ses qualités intrinsèques concernant les paramètres d'affichage des images, notamment :

Autant les paramètres de taille et de format d'image sont normalisés et parfaitement retranscrits d'un équipement à un autre, autant les paramètres colorimétriques sont sujets à une variation importante en fonction des appareils ou des écrans utilisés.

Vouloir capturer une image à travers un appareil photo, la traiter sur un PC et la faire s'afficher sur une multitude d'autres écrans sans certaines précautions revient à vouloir faire jouer un même morceau de musique à plusieurs instruments qui ne se seraient pas au préalable accordés sur la même note... et c'est sur cette base que va s'ouvrir ce chapitre.

 

 

La colorimétrie

espace CIE

Représentation de l'espace colorimétrique L*a*b

Impossible de parler de chaîne graphique sans aborder la notion de mesure des couleurs : la colorimétrie... Je vais donc vous présenter les bases théoriques qui vous permettront de comprendre et maîtriser vos couleurs de la prise de vue jusqu'à l'impression.

Qu'est ce qu'une couleur et comment est elle définie?

La couleur d'un objet est physiquement définie par la ou les longueur(s) d'ondes présentes dans la lumière qu'elle renvoie, elle dépend de trois facteurs :

Point important : pour être correctement perçues et analysées, les couleurs doivent être observées sous une source de lumière active normée. Sans cette première condition, l'écueil du métamérisme ne pourra être évité.

La norme ISO 12646 décrit les conditions d'éclairage d'un objet pour en percevoir les couleurs avec justesse, notamment pour la production photographique :

cabien color communicator

Cabine d'observation Color Communicator

 

Cette pierre angulaire de la colorimétrie posée, poursuivons sur les deux autres points qui sont la nature de l'objet et l'oeil de celui qui la perçoit.

L'objet "façonne" la couleur en conservant une partie de la lumière qu'il reçoit et en restituant toute ou partie. C'est précisément les longueurs d'ondes contenues dans la lumière qui est restituée qui donne la sensation de couleur à l'observateur.

Sensation de couleur? Oui, c'est précisément ce qui se passe pour l'observateur humain. L'oeil est tapissé de récepteurs sensoriels différents, en quantité variable et plus ou moins performants selon chaque être. Ces récepteurs convertissent la lumière en signaux électriques qui sont traités et analysés par notre cerveau. Chacun d'entre nous étant unique, la notion de couleur devient alors complètement subjective et soumise à interprétation, jusqu'à la privation totale de la visualisation des couleurs pour les personnes souffrant d'achromatopsie...

 

De l'importance de la justesse des couleurs à leur mesure

Si la perception des couleurs dépend de chaque individu alors n'est-ce pas peine perdue de vouloir "mesurer la couleur"? Oui et non.

Dans un processus industriel ou commercial, tout écart sur les propriétés colorimétriques d'un objet peut compromettre sa conformité ou sa vente.

Dans un processus purement artistique, vous pouvez vous permettre certains écarts à l'égard des couleurs. On trouve souvent des photographies avec de jolies teintes dont on se doute toutefois qu'elles ne sont pas naturelles... c'est ce qui fait le style de la photographie ou la "signature" de son auteur.

Dans le cadre d'un processus qui n'est ni industriel, ni artistique : seriez-vous satisfait de voir sur votre écran ou les tirages de vos dernières photos de vacances que le rendu de l'image est peu naturel ou trop éloigné des souvenirs que vous avez en tête? Rien de moins sûr...

Nous avons donc indirectement la réponse à notre question : nous attendons de nos appareils photo, écrans et imprimantes qu'ils restituent les couleurs que nous avons observées et mémorisées et pour cela il n'y a pas d'autre alternative que de mesurer les couleurs initiales et celles reproduites par ces différents équipements.

 

L'espace colorimétrique

Pour mesurer la couleur, un référentiel normé et sur lequel s'appuyer est nécessaire : on l'appelle espace colorimétrique. Il existe plusieurs représentations de cet espace colorimétrique.

CIE xyz

Espace CIE XYZ

Ce diagramme de chromaticité -nommé CIE XYZ 1931- représente en deux dimensions et de manière ordonnée la palette de couleurs que peut discerner l'oeil humain selon le code couleur RVB. Chaque couleur est représentée selon des coordonnées précises en fonction de sa proportion en Rouge, Vert et Bleu.

Il est couramment rencontré et utilisé en photographie pour exprimer et représenter d'autres sous-espaces plus ou moins étendus, comme le sRVB, l'Adobe RVB et le Prophoto.

diagnramme chromatique

Comparaison de l'étendue de différents sous-espaces colorimétriques

Grâce à cette normalisation dans la définition des couleurs, les équipements photographiques et d'affichage disposent de référentiels sur lesquels ils peuvent s'accorder pour l'étendue de la restitution des couleurs et leur mesure de justesse.

 

 

L'influence de l'appareil photographique

L'appareil photo est le premier maillon de la chaîne car c'est lui qui capture la lumière, la convertit en signal et lui applique les premiers traitements numériques pour pouvoir la transformer en image.

A ce stade, il existe déjà une possibilité d'écart colorimétrique entre le réel et l'image enregistrée mais au final, ce sont les choix du format d'image pour l'enregistrement et les autres réglages qui influenceront la colorimétrie et la marge de manoeuvre que vous aurez pour la corriger.

 

Enregistrement des images en Raw

Nikon menu raw

Menu de réglage "raw" Nikon

Dans ce format "brut", l'image n'aura subi que le traitement de signal permettant d'assurer la conversion des photons de la lumière en "bits" numériques.

Ce type de fichier dispose de l'intégralité des informations saisies par le capteur.

Il n'y a que peu d'options de réglage pour ce format, les principaux étant :

 

Avantages du fichier raw

Inconvénients du fichier raw

Ce qu'il faut retenir, c'est qu'avec le format raw toute dérive colorimétrique peut être corrigée ultérieurement et de manière non-destructive sur un logiciel de développement.

 

Enregistrement des images en Jpeg

Nikon menu jpeg

Menu de réglage Nikon "Picture COntrol"

En utilisant ce format d'enregistrement sur l'appareil photo, l'image récupérée sur la carte mémoire sera immédiatement exploitable sur n'importe quel logiciel puisqu'elle aura été entièrement traitée par le logiciel embarqué de l'appareil.

Vous pouvez procéder à de nombreux réglages pour adapter le rendu de votre image à ce que vous recherchez tels que :

 

Avantages du fichier Jpeg

Inconvénients du fichier Jpeg

Dans le cas de l'utilisation des fichiers jpeg directs, aucune correction qualitative ne sera possible ultérieurement, la justesse des couleurs reproduites dépend donc totalement de la performance de votre appareil.

 

Affichage des images sur l'écran de votre appareil

ecran D4s

Il faut que vous sachiez que même si vous enregistrez vos photos au format raw, les images que vous visualiserez sur votre écran seront les mêmes que celles que vous auriez vues en enregistrant au format jpeg...

Cela peut offrir quelques avantages si vous shootez en raw : si vos images sont destinées à être converties en noir et blanc au post-traitement, vous pouvez déjà avoir une idée de rendu à chaque prise de vue en configurant le traitement interne de l'appareil sur "Monochrome".

L'inconvénient est que ce que vous voyez sur l'écran de votre appareil dépend de la qualité du traitement de l'appareil... et de la qualité de l'écran lui-même! Les écrans d'appareils ne sont que très rarement étalonnés et les rendus qu'ils offrent peuvent être quelque peu décalés au niveau des teintes. Certains appareils professionnels ont des écrans étalonnés et permettent même d'ajuster le rendu de l'écran mais le mieux reste de n'utiliser cet écran qu'à titre purement indicatif pour le rendu final de l'image.

 

 

L'influence des écrans et cartes graphiques

 

ecran eizo

Une fois la photographie enregistrée sur la carte mémoire de votre appareil, vous voudrez la visualiser "en grand" sur votre PC si vous shootez en jpeg ou devrez la traiter si vous shootez en raw : dans les deux cas vos images s'afficheront sur un écran.

Avant d'atteindre l'écran pour affichage, les données de l'image passeront obligatoirement par :

principe affichage image

Schématisation du processus d'affichage sur un PC

 

La qualité d'affichage obtenue dépendra de chaque composant de la chaîne, sachant que la qualité maximale obtenue sera celle délivrée par le moins performant des composants.

Passons en revue les paramètres importants pour obtenir un affichage optimal des images.

 

La résolution d'affichage

resolution ecran

Représentation des différents formats d'image avec leurs résolutions

La résolution d'affichage définit la taille maximale de l'image qui peut être affichée à taille réelle sur l'écran. Elle est donnée en nombre de pixels de largeur x hauteur.

Un écran 1920x1080 (Full HD) permet donc d'afficher une image de 2 MPx : cela paraît peu au regard de ce que proposent les résolutions des capteurs d'appareils cependant, il faut garder à l'esprit que cette résolution équivaut déjà à un tirage papier 24 x 13 cm en qualité 200 dpi... ce qui est très satisfaisant pour faire du post-traitement.

Un facteur important pour le confort visuel est Pixel Pitch qui donne la "finesse" de l'écran, il est exprimé en mm et indique la distance séparant deux pixels de l'écran. Un pixel pitch inférieur à 0,25mm est conseillé pour ne plus distinguer les pixels et avoir un confort visuel optimal.

La résolution maximale de la carte graphique et la résolution native de l'écran doivent être en adéquation pour utiliser le potentiel maximal de l'affichage : à défaut, la résolution la moins bonne sera employée par le système.

 

La taille de l'écran

Comme expliqué ci-dessus, la taille de l'écran sera limitée par sa résolution et son pixel pitch pour conserver un confort d'utilisation maximal.

Voici une approximation des tailles maximales d'écran en fonction des résolutions avec un pixel pitch de 0,25mm :

Un écran de 24 pouces sera déjà très confortable pour effectuer du post-traitement.

Plus vous augmenterez la taille d'écran, plus votre zone de travail sur l'image sera grande et moins vous aurez à effectuer des zooming/dézooming pour traiter l'intégralité de votre photo. Cela vous donnera aussi un meilleur aperçu de la globalité de vos retouches.

L'inconvénient de l'utilisation de grands écrans à résolution native est la réduction de la taille des icônes et des textes (système d'exploitation, navigateur internet, traitement de texte, etc...) et pourra peut-être vous gêner dans vos activités extra-photographiques... dans ce cas vous devrez baisser ces résolutions d'écran dans le cadre de ces activités et revenir à une résolution native pour l'utilisation "photo".

 

Le type de dalle d'écran

Un facteur important pour la restitution des couleurs est le type de technologie utilisé par la dalle de l'écran de visualisation.

Il existe plusieurs types de dalles et chacune a ses avantages et inconvénients :

Ayant troqué mon écran à dalle TN pour un écran à dalle IPS, je peux vous dire que la différence de rendu est flagrante... et si vous souhaitez changer d'écran, prêtez attention à la technologie de dalle de l'écran que vous convoitez.

 

Le gamut

Le gamut est l'étendue des couleurs qui peuvent être reproduites par un écran (ou un imprimante) : il est souvent exprimé en pourcentage de couverture d'un espace colorimétrique.

Un écran à large gamut couvrira la quasi-totalité de l'espace Adobe RVB, un écran standard couvrira toute ou partie de l'espace sRVB.

gamut eizo CG301

Gamut de l'écran Eizo CG301

Plus le gamut est étendu (idéalement couverture de 100% de l'espace Adobe RVB) et au mieux les couleurs pourront être reproduites : si vous shootez ou convertissez vos photos dans un espace colorimétrique plus large que celui que pourra reproduire votre écran, certaines couleurs seront reproduites par approximation. C'est notamment le cas pour des couleurs saturées telles que les verts et les bleus qui seront affadis et apparaîtront plus ternes.

Il faut savoir que l'espace colorimétrique utilisé actuellement sur lnternet est le sRVB. Il n'est dès lors pas utile d'enregistrer vos photos en Adobe RVB si vos photos sont exclusivement réservées à une diffusion sur le web.

En revanche si vos photos doivent être travaillées sur un écran à large gamut et/ou imprimées, il est utile de choisir l'espace Adobe RVB pour une meilleure reproduction des couleurs.

 

La profondeur de couleur

La profondeur de couleur détermine le nombre de valeurs que peut prendre chaque canal de couleur (R, V ou B) et elle est indiquée en "BPP - bit par pixel", chaque pixel correspondant à un canal de couleur.

Plus la profondeur de couleur est élevée, plus le nombre de couleurs pouvant être représentées est important :

La profondeur de couleur a de ce fait une grande incidence sur la finesse des nuances et la qualité des dégradés d'une image comme le schématise l'illustration ci-dessous.

profondeur de couleur

La majorité des logiciels de traitement d'image et les logiciels d'exploitation sont désormais compatibles avec un affichage en 10 BPP, mais comme expliqué plus haut l'ensemble de la chaîne d'affichage doit être à ce niveau...

Si les logiciels sont parés à dépasser le 8 BPP, ce n'est pas forcément le cas des cartes graphiques ni des écrans... Les séries de cartes graphiques pouvant afficher en 10 BPP sont beaucoup plus rares et malheureusement plus onéreuses... On compte parmi les fabricants principaux Matrox et PNY (avec un chipset Nvidia Quadro série K), avec des prix démarrant à partir de 200 €...

carte graphique Nvidia Quadro

Cartes graphiques Nvidia Quadro

L'utilisation de telles cartes graphiques impose aussi que l'écran qui leur sera attelé dispose au minimum des critères suivants :

et cela suppose un investissement total minimal important, avoisinant le millier d'euros... la qualité a un prix et pas des moindres!

 

Les réglages d'affichage de l'écran

La majorité des écrans disposent des réglages de contraste, de luminosité et de teinte, voire de pré-réglages pour des applications bureautique, internet ou gaming.

Les écrans utilisés à des fins de production graphiques doivent idéalement disposer de réglages :

reglage CN ecran eizo
Menu de réglage Color Navigator pour écran Eizo CG277

 

L'uniformité d'affichage

L'uniformité d'affichage est un paramètre non négligeable dans le jugement de la qualité d'un écran : la justesse des couleurs et l'uniformité de la luminosité doivent être constantes sur la totalité de la surface.

Dans la presse spécialisée, vous pourrez avoir une idée des preformances proposées pour les écrans destinés à un usage graphique à travers des graphiques schématisant notamment l'uniformité de luminosité.

uniformite ecran

Mesures d'uniformité de luminance d'un écran

Chez Eizo un système nommé DUE (Digital Uniformity Equalizer) permet une correction des zones de l'écran présentant des écarts de luminance supérieursà 3% et adapte la réponse de l'écran en fonction de l'éclairage ambiant. Il en résulte une qualité d'affichage optimale en toutes conditions.

 

L'aspect esthétique et les accessoires d'un écran

Si votre écran à large gamut utilisé en 10 BPP dispose d'un magnifique revêtement lisse et brillant, vous n'allez pas forcément y voir beaucoup mieux... De nombreux reflets viendront parasiter la surface de l'écran et saperont la qualité d'affichage. Privilégiez les revêtements d'écrans mats, il sont certes beaucoup moins beaux lorsqu'ils sont éteints mais beaucoup plus pratiques et confortables.

reflet ecran

L'apanage d'un bel écran brillant...

 

Un autre point important à regarder dans les caractéristiques de votre écran est le support qui est livré avec. Un écran qui peut être réglable en hauteur, inclinaison, rotation ou basculement sera plus ergonomique qu'un écran totalement fixe. Vous devrez débourser un peu plus à l'achat mais passerez plus de temps devant sans douleurs au dos!

reglage support ecran

 

Certains écrans dédiés à la production graphique sont livrés d'origine avec une casquette permettant d'éliminer tout reflet ou lumière parasite, d'autres proposent cet accessoire en option. A chacun de juger de son utilité en fonction de l'emplacement de son écran et des conditions d'éclairage de la pièce dans laquelle il est installé...

casquette ecran eizo

Casquette anti-reflets

Certains écrans haut de gamme proposent des systèmes d'étalonnage intégrés directement à l'écran : souvent plus performants car ils permettent des étalonnages "hardware", ils permettent en outre de s'affranchir de l'achat d'un système annexe.

etalonnage eizo

Ecran Eizo avec sonde colorimétrique intégrée (en bas à gauche)

 

 

La correction des chaînes graphiques

Boîtier

Comme expliqué plus haut dans cet article si vous shootez en raw et utilisez un logiciel pour développer vos photos, l'étalonnage du profil colorimétrique de votre boîtier sera un plus pour optimiser la justesse de restitution des couleurs.

Cette correction se fait à l'aide d'un profil colorimétrique spécifique : l'établissement de ce profil se fait par mesure comparative des couleurs d'une mire. Une photographie de la mire donne l'interprétation de l'appareil photographique à un logiciel de mesure qui calcule ensuite les écarts entre les couleurs restituées et réelle puis établit le profil corrigé.

Il existe plusieurs solutions pour étalonner la restitution des couleurs de votre appareil et obtenir les profils adaptés :

X-Rite Colorchecker Passport

X-Rite ColorChecker Passport

Pour illustrer mes propos, voici un exemple avec une mire X-Rite Color Checker Passport pour la correction d'un Nikon D4s sous Adobe Lightroom.

Nikon D4s : profil spécifique

Nikon D4s : Profil standard Adobe Lightroom. Survolez pour visualiser le profil étalonné.

Les écarts sont rarements flagrants mais peuvent justifier de cette procédure si vous souhaitez avoir une reproduction colorimétrique fidèle.

 

Ecran de PC

Si un étalonnage est bien nécessaire à mon sens, c'est celui de l'écran qui vous servira à visualiser et traiter vos photos.

Pour cela, il vous faudra un colorimètre ainsi qu'un logiciel spécialisé : le logiciel se chargera d'envoyer une succession de couleurs à votre écran qui seront mesurées par le colorimètre.

datacolor spyder

Sonde Datacolor Spyder 3

 

Le logiciel se chargera ensuite soit :

Les étalonnages hardware ne sont proposés que par certains écrans haut de gamme, bien souvent incluant le colorimètre et/ou un logiciel spécifique. C'est le cas pour Eizo, NEC, Dell, Lacie... Leur mise en oeuvre est bien souvent très simple et leur résultat plus fin qu'un étalonnage software puisqu'il intervient dans une LUT proposant 10 ou 16 bits par canal.

Les étalonnages software sont quant à eux proposés par des acteurs spécialisés dans la colorimétrie, comme :

X-Rite propose des colorimètres munis de filtres en verre dans ses sondes Colormunki Display et i1 Display Pro : cela garantit une stabilité des performances dans le temps contrairement aux filtres à gélatine équipant les autres séries ou les sondes Datacolor...

Les procédures d'étalonnage comportent :

A l'issue de cette procédure vous constaterez à coup sûr des variations de colorimétrie de votre écran! C'est assez troublant si vous avez utilisé assez longtemps votre écran non étalonné mais c'est le premier pas vers la véracité des couleurs...

etalonnage spyder

Exemple pour la promotion du Datacolor Spyder 5

 

Conclusion

Comme vous aurez pu le constater au travers de cet article, la colorimétrie est un vaste sujet qui peut engager des frais assez conséquents si l'on souhaite atteindre la "perfection" colorimétrique.

Je vous conseille d'approcher cette perfection par étapes successives et dans cet ordre :