La couleur

 
Vous vous souvenez peut-être d'avoir appris que les trois couleurs de base étaient le bleu, le jaune et le rouge et que l'on pouvait faire du vert en mélangeant du jaune et du bleu.  Et bien vous allez apprendre que ce n'est pas tout à fait vrai dans le cas de l'écran de votre ordinateur.  En effet, lorsque l'on mélange des couleurs avec des crayons ou des plumes, on procède par soustraction; c'est-à-dire que l'on part de la couleur blanche du papier, qui réfléchit la lumière, et on soustrait de cette lumière blanche réfléchie les couleurs indésirables pour aboutir à celle qui est voulue.  Plus loin, nous allons reprendre cette explication en détail mais pour l'intanst, mentionnons qu'un écran vidéo va dans la direction inverse pour ce qui est des couleurs; c'est-à-dire qu'on les additionne à partir du noir.  Cela a des conséquences sur le résultat de leur mélange.

Les trois couleurs de base d'un écran vidéo sont le rouge, le vert et le bleu et la figure suivante montre ce qui arrive lorsqu'on les mélange.  On y voit que l'addition du rouge et du vert donne du jaune!  De même, le rouge et le bleu donne ensemble du magenta, sorte de rouge-violet; tandis que le vert et le bleu aboutit au cyan, qui ressemble à un bleu pâle.  On peut également déduire de cette figure que les deux dernière couleurs primaires de notre enfance, à l'exclusion du jaune, ne sont pas le bleu et le rouge mais bien le cyan et le magenta.  Même si le cyan ressemble à un bleu pâle, vous n'obtiendrez jamais un vert éclatant si vous mélangez du jaune avec du bleu; la couleur obtenue étant plutôt un vert foncé.

Si nous revenons au cas des crayons de couleur, voici ce qui se passe: la couleur blanche du papier indique que celle-ci réfléchit toutes les couleurs, puisque que l'on sait que le blanc est composé de toutes les couleurs.  Lorsque l'on écrit avec un crayon jaune, l'encre ou la mine appliquée contient un pigment qui absorbe le bleu, empêchant celui-ci de passer; de sorte qu'il n'y a plus que les couleurs vert et  rouge de réfléchies et qui, ensemble, forme le jaune ci-dessus.  Vous avez sans doute déjà remarqué que les lunettes de protection ultra-violet en ski sont de couleur jaune.   Si maintenant on rajoute une encre de couleur cyan (notre bleu pâle), sa pigmentation absorbe le rouge.  Comme le bleu est déjà absorbé par le pigment de l'encre jaune, il ne reste plus des trois couleurs de base que le vert.  Lorsque l'on procède pas soustraction, le mélange du jaune avec du bleu donne donc du vert.  

Mais comme notre écran vidéo fonctionne par addition, on doit plutôt se référer à la figure ci-dessus.  De plus, on fait généralement varier l'intensité des couleurs utilisées.  Sur la majorité des ordinateurs modernes, l'intensité de chacune des couleurs de base, le rouge, le vert et le bleu, varie selon un chiffre allant de 0 à 255.  On peut donc décrire chaque couleur par une suite de trois chiffres désignés par le terme de RGB, ou R désigne le rouge, G le vert (de l'anglais "green") et B le bleu.  Par exemple, la valeur RGB du jaune pur est (255,255,0), comme on le voit sur la figure suivante où l'on distingue à droite les valeurs RGB pour le jaune.   (Cette figure illustre la fenêtre de sélection de couleur d'un logiciel bien connu.)

La deuxième conclusion que l'on peut tirer de la première figure, au début de cette page, c'est que l'on ne peut mélanger plus de deux couleurs sans obtenir une certaine quantité de blanc puisque la somme des trois couleurs donne du blanc.  Par exemple, si on augmente la quantité de bleu de 0 à 100 dans notre exemple ci-dessus, on n'obtient pas un jaune qui tire sur le bleu mais plutôt un jaune additionné de blanc; comme on peut le voir sur la figure suivante:

Comme la valeur RGB pour le bleu de notre jaune blanchie ci-dessus est de 100, on peut dire que les cents premiers points du rouge, du vert et du blanc forment ensemble du blanc et que les 155 points restants (soit 255- 100) du rouge et du vert forme le jaune.  La plus faible des trois valeurs RGB détermine donc la quantité de blanc présent dans la couleur et représente ce que l'on appelle la saturation, tandis que les deux autres en déterminent la teinte (en anglais "hue").  La plus forte de ces deux autres valeurs définie également l'intensité globale (du plus sombre au plus clair) de notre couleur, quoique les deux autres valeurs ont également un certain rôle à jouer dans la perception de l'intensité.

Ainsi, par exemple, les valeurs RGB pour le fond d'écran de ce paragraphe sont de 200,200,255.  Il s'agit d'un bleu intense (la valeur du bleu = 255) mais relativement pâle, c'est-à-dire ayant beaucoup de blanc car les deux autres valeurs pour le rouge et le vert sont de 200.

Quant à celui-ci, ses valeurs RGB sont de 230,230,255.  Il conserve donc la même teinte que le précédent, mais en beaucoup plus pâle,  car la valeur minimale est maintenant de 230, ce qui fait qu'il est presque blanc.

Pour celui-ci, ses valeurs sont de 200,230,255, c'est-à-dire que j'ai augmenté la valeur du vert mais sans toucher au rouge.  Par rapport aux deux premiers, la teinte s'est donc déplacé vers le vert et ressemble maintenant à un bleu ciel, d'ou l'impression qu'il donne d'être plus pâle.

Pour terminer, j'ai augmenté ici la valeur du rouge à 230 mais sans toucher au vert pour avoir les valeurs de 230,200,255.  On remarque que l'intensité globale ressemble au premier mais avec maintenant une légère prédominance du rouge dans la teinte par rapport au bleu pur du premier.

Les quatres paragraphes précédents ont des fonds d'écran de couleurs différentes à titre d'exemple, mais pour les voir correctement votre fureteur (ou "browser") doit supporter les "Cascading Style Sheets" (CSS).  Si ce n'est pas le cas, cliquer sur le bouton suivant pour ouvrir quatres fenêtres aux couleurs différentes:

Si nous revenons à notre fenêtre de sélection, la teinte et l'intensité sont indiquées par les positions horizontale et verticale du pointeur dans le carré multicolore de gauche, tandis que la saturation est indiquée par la bande verticale au centre.  La figure suivante montre la même fenêtre de sélection, mais avec les valeurs HSV (de l'anglais "Hue", "Saturation" and "Value") affichées à la place:

Il existe d'autres façons d'afficher les couleurs que les deux zones de teinte/intensité et de saturation, mais personnellement je les trouve moins intéressantes.  Aussi, plusieurs expriment le degré de saturation à l'inverse, c'est-à-dire qu'un degré de saturation de 100% représente le blanc tandis que les teintes pures sont à 0% de saturation.

Lorsque notre couleur est pure et ne contient pas de blanc, il y a toujours au moins une des trois valeurs RGB qui est égale à zéro puisque le degré de saturation est exprimée par la plus faible de ces valeurs; comme vous pouvez le voir sur l'animation suivante où l'on fait varier la couleur selon toutes les teintes possibles tout en conservant les mêmes degrés d'intensité et de saturation.  Puisque l'intensité est également maximale sur cette animation, il y a toujours au moins une de trois valeurs RGB qui vaut 255.  (Note: cette animation contenant plus de 45 frames, certaines versions de MS-IE -- y compris ma version 4.01 NT -- l'affichent avec une vitesse de plus en plus lente en fin de parcours.  Vous n'aurez pas ce problème avec certains autres fureteurs, comme celui de Netscape.)

La figure suivante montre ce qui se passe lorsque les degrés de saturation et d'intensité ne sont plus à leur maximum, puisque les valeurs RGB sont limités ici entre 95 et 215.  Vous pouvez voir que le pointeur dans la zone des teintes et de l'intensité globale, à gauche, se déplace toujours à l'horizontale   mais à une position plus basse puisque l'intensité - le degré de clarté ou de noirceur - est déterminée par le maximum des trois valeurs RGB et que celle-ci est constante à 215.  De même, le degré de saturation, indiqué par le pointeur de la bande verticale au centre, reste constant puisqu'elle est déterminée par la plus petite des trois valeurs de RGB et que celle-ci a été fixée à 95.

Pour terminer, mentionnons que le degré de saturation indique visuellement l'éloignement d'un objet.  Plus celui-ci sera loin, plus sa couleur sera blanchâtre, à cause de la diffusion de la lumière par l'air et la poussière.   L'artiste ajoute donc de la profondeur à sa composition en choisissant des couleurs blanchâtres pour les montagnes et les arbres en arrière-plan; tandis que les objets plus proches sont dessinées avec des couleurs plus pures.

Dans le même ordre d'idée, l'oeil humain a une certaine difficulté à percevoir le bleu pur.  À part le ciel, qui a beaucoup de blanc, les objets de cette couleur sont en effet rares dans la nature.  Si vous regardez autour de vous, les objets artificiels sont rarement d'un bleu pur car on leur ajoute presque toujours une certaine quantité de blanc; ce qui adoucit leur perception visuelle.  Au contraire, ceux qui n'en ont pas ont une profondeur difficilement saisissable: ils sont profonds comme la nuit.  Le même principe vaut également pour les autres couleurs mais dans une moindre mesure.  Il est donc conseillé de ne jamais utiliser les couleurs à l'état pur et de mettre une valeur minimum de 9-10 pour le vert et le rouge et de 14-15 pour le bleu pour les couleurs RGB intenses; celles dont le maximum est proche de 255.   Des valeurs plus basses seront évidemment choisies pour les couleurs plus sombres.   Ainsi, pour le jaune, l'artiste avisée va choisir quelque chose comme 255, 255, 14 comme valeurs de RGB plutôt que 255, 255, 0.  Cette petite quantité de blanc ajouté ne change pratiquement rien à l'apparence de la couleur choisie mais en facilite la perception visuelle.  Évidemment, plus la surface peinte est grande (plusieurs pixels de large), plus cela devient important.

Copyright (c) Sylvain Lafontaine, 1998.