Est-il possible d’obtenir des résultats cohérents dans différents espaces colorimétriques ?

Par Michael Brill

 

Pour faire court, non. Mais ce n’est pas aussi simple que cela.

 

L’industrie de la gestion des couleurs utilise un certain nombre de systèmes différents pour décrire mathématiquement les couleurs, mais aucun n’est accepté par l’ensemble de l’industrie. Il n’y a également aucun moyen de convertir un système de couleurs en un autre. Cela signifie que le degré de variation de couleur mesuré avec un système ne peut pas être comparé avec précision aux mesures d’un autre système.

 

Des systèmes spécifiques ont été développés au fil des ans pour répondre à des objectifs particuliers. Les fabricants se concentrent souvent sur un type de système, en fonction de l’objectif principal de leurs instruments et des besoins des industries qui les utilisent. Dans la production commerciale, seules les mesures utilisant le même espace colorimétrique peuvent générer des résultats cohérents.

 

Dans cet article, nous vous donnerons une description générale des systèmes de couleurs pour vous aider à voir quelles sont leurs différences. Si vous cherchez une explication plus approfondie sur les principes fondamentaux des couleurs, nous vous recommandons de télécharger notre série d’ebooks, Principes de gestion des couleurs. Vous trouverez des informations détaillées sur les espaces colorimétriques, les systèmes et les formules dans le livre quatre.

 

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Qu’est-ce qu’un espace colorimétrique (et un bref rappel historique) ?

 

Un espace colorimétrique est un modèle tridimensionnel qui décrit mathématiquement un ensemble de couleurs en relation les unes avec les autres. Les couleurs sont cartographiées le long d’axes qui représentent différents aspects de la couleur tels que la teinte ou la saturation. Les aspects cartographiés varient en fonction du type d’espace colorimétrique.

 

CIE RVB, XYZ

 

Les logiciels de gestion des couleurs utilisent généralement des variantes de l’espace colorimétrique XYZ défini en 1931 par la Commission internationale de l’éclairage (CIE). L’espace XYZ est basé sur des expériences de correspondance colorimétrique, dans lesquelles des observateurs humains trouvent, pour tout spectre de lumière, un mélange correspondant de trois lumières primaires choisies, qui sont généralement monochromatiques à des longueurs d’onde étiquetées rouge (R), vert (V) et bleu (B).  R, V et B sont comme une sorte de palette de lumières, et la recette du mélange contient des coordonnées appelées valeurs trichromatiques.  Pour toute palette RVB, certaines lumières contiennent des quantités négatives dans leurs recettes trichromatiques.

 

Par conséquent, la CIE a dérivé un espace XYZ dont les primaires ne représentent pas des lumières réelles, mais permettent à toute recette de correspondance colorimétrique à une lumière réelle de comprendre des valeurs trichromatiques non négatives (appelées X, Y, Z).

 

Qu’est-ce que l’espace CIELAB ?

 

L’espace CIELAB (avec les coordonnées L*, a*, b*) est une redéfinition des coordonnées de l’espace de correspondance colorimétrique XYZ. CIELAB, défini en 1976, est destiné à être perceptuellement uniforme, ce qui signifie que l’écart entre les couleurs cartographiées correspond à leurs différences visuelles.

 

En coordonnées rectangulaires, CIELAB exprime chaque couleur selon trois valeurs :

 

  • L* : clarté, du noir (0) au blanc (100)
  • a* : axe vert (-) à rouge (+)
  • b* : axe bleu (-) à jaune (+)

 
L’écart CIELAB entre deux couleurs dans ce système de coordonnées, appelé CIELAB DE (ou delta E), est simplement la racine carrée euclidienne de la somme des carrés des différences de coordonnées.

 

Lorsqu’elles sont représentées en coordonnées cylindriques de clarté (L*), de teinte (h*) et de saturation (C*), les relations chromatiques sont relativement faciles à voir, de sorte que les gens préfèrent souvent ces coordonnées aux coordonnées rectangulaires, même si l’équation pour l’écart de couleur est un peu plus compliquée.

 

Qu’est-ce que CIEDE2000 ?

 

CIEDE2000 est une équation de calcul d’écart de couleur, pas un espace colorimétrique. C’est une formule qui utilise les coordonnées CIELAB pour calculer les différences de couleur, mais cherche à se rapprocher de la vision réelle humaine.

 

Une analogie utile : Imaginons que vous devez vous rendre dans un magasin. Un CIELAB DE pourrait vous révéler que le magasin est à trois kilomètres d’ici. Mais ce qui vous intéresse vraiment, c’est le temps de trajet, pas la distance. Dans ce contexte, CIEDE2000 serait comme une évaluation de votre temps de trajet en sachant non seulement où se trouve le magasin, mais aussi que c’est l’heure de pointe et que le trajet peut vous prendre plus de temps que prévu.

 

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Pourquoi les valeurs CIELAB DE et CIE2000 DE ne sont pas compatibles

 

La quantité de variation de couleur considérée comme acceptable dans le processus de production dépend de facteurs commerciaux. Pour quantifier cette variation, les échantillons doivent être mesurés et se voir attribuer des valeurs numériques. La mesure de l’écart/de la distance entre les couleurs lors de l’utilisation du système CIELAB est ΔE (Delta E). Bien que l’équation CIEDE2000 utilise les coordonnées CIELAB, elle exprime une distance entre deux couleurs au moyen d’une formule mathématique différente de la simple formule euclidienne consistant en la somme des carrés utilisée par CIELAB.  C’est pourquoi les valeurs CIELAB DE et CIE2000 DE ne sont pas comparables. En général, les valeurs CIE2000 DE sont plus petites que les valeurs CIELAB.

Ce à quoi il faut faire attention lors de l’achat d’un spectrophotomètre

 

Étant donné que les valeurs d’écart de couleur pour CIELAB DE et CIEDE2000 ne sont pas compatibles, vous ne pouvez pas directement comparer les valeurs issues des deux systèmes si celles-ci sont notées toutes les deux dans les caractéristiques techniques d’un instrument. Il peut être difficile de faire la distinction, car les deux peuvent être simplement appelées « DE ». La plupart des fournisseurs notent la valeur CIELAB dans les caractéristiques techniques de l’instrument afin que les clients puissent comparer facilement différents produits. Cependant, certaines fournisseurs utilisent les valeurs CIE2000 DE. Si les deux valeurs sont données dans les tableaux de comparaison, les instruments utilisant la valeur CIE2000 DE donneront la fausse impression d’être plus avantageux ou de qualité équivalente.

 

À propos, en plus de dépendre du modèle mathématique de calcul de l’écart de couleur, la valeur DE dépend également du choix de l’observateur standard (qui affecte les fonctions XYZ) et du choix de l’illuminant (qui pondère les mesures de l’instrument avec un spectre standard). Si vous comparez des valeurs de DE, vous devez vous assurer que l’illuminant (généralement D65) et l’observateur (généralement 1964) des deux valeurs de DE sont identiques. Ceci est valable à la fois pour CIELAB DE et CIE2000 DE.

 

Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques des instruments Datacolor, y compris les valeurs de répétabilité et de corrélation inter-instruments, chacune établie au moyen de CIELAB DE avec pour illuminant D65 et pour observateur standard 1964 :

 

 

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Pour trouver le spectrophotomètre le plus adapté à vos besoins, assurez-vous que les caractéristiques techniques de tous les instruments auquel vous le comparez utilisent la même formule d’écart de couleur. Si vous voyez une comparaison de produit utilisant les valeurs de DE comme référence, méfiez-vous et assurez-vous que ces valeurs sont bien sur la même échelle. Sinon, vous risquez d’investir dans des instruments qui ne fonctionnent pas comme prévu sur le terrain.

 

Notre équipe Datacolor peut vous aider à mieux comprendre les différents espaces colorimétriques. Et nous pouvons vous orienter vers la solution avec les niveaux de répétabilité et de corrélation inter-instruments que vous recherchez. Pour nous contacter, cliquez ici.

  

(Bien que ce blog serve d’introduction, il y a beaucoup plus de paramètres à prendre en compte. Pour ceux qui souhaitent approfondir le sujet, je vous invite à lire un article récent que j’ai écrit pour Coloration Technology.)