Chromaticité

Chromaticité est la composante couleur d’un spectre lumineux indépendante de son intensité. Deux lumières de même chromaticité diffèrent uniquement par leur luminosité — elles sont “la même couleur” au sens conventionnel.

La représentation standard est le diagramme de chromaticité CIE 1931 xy : un tracé 2D en forme de fer à cheval où chaque couleur visible à n’importe quelle intensité correspond à un point unique. Le blanc (lumière du jour D65) se situe près de (0,31, 0,33). Les primaires rouge, verte et bleue pures se trouvent à trois coins ; le mélange produit toutes les couleurs à l’intérieur du triangle formé par ces primaires.

Un espace colorimétrique est largement défini par ses points de chromaticité primaires. sRGB choisit ses trois primaires à un ensemble de coordonnées (x, y) ; Display P3 les choisit plus loin, en particulier le rouge, élargissant le gamut atteignable. Le diagramme de chromaticité montre visuellement quelles couleurs chaque espace peut représenter — plus le triangle est grand, plus le gamut est large.

Utilisation pratique : lors du choix d’un espace colorimétrique pour un élément (design web, impression, vidéo), le diagramme de chromaticité est le graphique qui montre si l’espace couvre les couleurs dont vous avez besoin. Pour l’impression, le gamut atteignable CMJN est une sous-région du sRGB, ce qui explique pourquoi certaines couleurs sRGB ne peuvent tout simplement pas être reproduites sur une imprimante quelle que soit la technique.

Exemple de calcul

Les trois primaires sRGB sont aux coordonnées de chromaticité : rouge (0,640, 0,330), vert (0,300, 0,600), bleu (0,150, 0,060), avec le point blanc D65 à (0,3127, 0,3290). Tracez ces quatre points sur le diagramme CIE 1931 et le triangle formé par les trois primaires couvre environ 35 % du fer à cheval des couleurs visibles. Display P3 garde le même bleu, déplace légèrement le vert vers (0,265, 0,690) et pousse le rouge vers (0,680, 0,320), agrandissant le triangle d’environ 25 % — la plupart du gain est dans les rouges et verts saturés utilisés par la photographie professionnelle et la vidéo HDR. Rec. 2020 (UHDTV) pousse les primaires vers les couleurs spectrales : rouge (0,708, 0,292), vert (0,170, 0,797), bleu (0,131, 0,046), couvrant ~76 % du gamut visible, mais au prix d’exiger des primaires laser qu’aucun écran grand public ne délivre actuellement — la plupart du mastering Rec. 2020 ne cible en pratique que 90 % de couverture Rec. 2020.

Quand et pourquoi c’est important

La chromaticité compte chaque fois qu’un “rouge saturé” de designer refuse de s’imprimer ou de s’afficher correctement. La couleur existe dans la perception humaine, a une coordonnée de chromaticité, mais se situe en dehors du gamut de destination — le moteur de rendu la coupe donc à la chromaticité dans le gamut la plus proche, décalant la teinte. Les designers d’impression gèrent cela via l’épreuvage virtuel dans Photoshop, qui simule comment le gamut plus petit d’une imprimante CMJN va déformer chaque couleur source. Les photographes exportant pour le web doivent faire correspondre les espaces colorimétriques (exporter depuis Adobe RGB → sRGB, pas l’inverse) pour que le navigateur n’ait pas à deviner. Les monteurs vidéo masterisant à la fois pour Rec. 709 (SDR) et Rec. 2020 (HDR) doivent savoir quels clips contiennent des couleurs qui existent en Rec. 2020 mais pas en Rec. 709, afin de pouvoir préparer des versions alternatives. Référence : Spécifications ICC — documentation de gestion des couleurs.

Les défauts connus du diagramme CIE 1931 et les alternatives modernes : le fer à cheval de 1931 est perceptuellement non uniforme — des distances égales en xy ne correspondent pas à des différences de couleur perçues égales, en particulier dans la région verte qui domine la surface du diagramme malgré la relative insensibilité des humains aux variations vert-vs-vert. L’UCS CIE 1976 (u′v′) et les coordonnées de chromaticité CIECAM02 plus récentes compriment le vert et étirent le bleu pour produire une approximation plus proche de l’uniformité perceptuelle. Les outils de science des couleurs modernes utilisent par défaut u′v′ pour la visualisation, bien que xy reste la forme canonique dans les spécifications car chaque norme d’affichage héritée y est définie.

Le point blanc — la troisième coordonnée qui compte : un diagramme de chromaticité est bidimensionnel, mais un espace colorimétrique a besoin d’un “blanc” défini pour convertir la chromaticité en valeurs RGB. sRGB et Rec. 709 utilisent le point blanc D65 (6 504 K, lumière du jour de midi en Europe) ; le cinéma DCI-P3 utilise un blanc légèrement différent plus proche de 6 300 K pour correspondre au tungstène du projecteur ; l’impression utilise D50 (5 000 K) car une lumière plus chaude simule mieux la visualisation en intérieur. Les points blancs mal assortis sont la raison la plus fréquente pour laquelle un moniteur calibré et une imprimante ne s’accordent toujours pas sur le “blanc” — les deux sont dans le gamut mais pointent vers des blancs de référence différents. Voir aussi : température de couleur, profil ICC. Référence : CIE 015:2018 Colorimétrie, 4e édition.