SCIENCE DES COULEURS

Une histoire de la couleur

FRISE 1800 → AUJOURD'HUI
FONDATIONSPHOTOGRAPHIECINÉMATÉLÉVISIONDISPLAYNORMES
CLIQUEZ SUR UNE ÉTAPE · LA PISTE DÉFILE
FONDATIONS ÉTAPE 01 / 29
1802 Trois récepteurs, pas des milliers
THOMAS YOUNG · ROYAL INSTITUTION, LONDRES

Thomas Young propose que la rétine ne porte pas un récepteur pour chaque teinte : elle échantillonne le spectre avec seulement trois types de récepteurs accordés à des bandes larges et chevauchantes. Hermann von Helmholtz quantifie l'idée dans les années 1850, et elle devient la théorie de Young–Helmholtz de la vision trichromatique.

C'est une affirmation sur la biologie, mais elle se lit comme une spécification d'ingénierie : si l'œil réduit chaque spectre à trois signaux, alors trois enregistrements bien choisis, et trois primaires bien choisies, sont tout ce dont une technologie de couleur a besoin. C'est aussi pourquoi deux spectres différents peuvent paraître identiques (métamérisme), la faille dans laquelle vit tout appareil de capture et d'affichage.

CE QU'ELLE A APPORTÉ À LA COULEUR
L'axiome selon lequel la couleur est trois nombres. Chaque caméra, chaque pellicule, chaque écran, et l'observateur standard CIE lui-même reposent sur ce seul pari.
MODULE 11 · HISTOIRE DE LA COULEUR

Deux siècles en 23 étapes

Du bitume sur une plaque d'étain à une fonction de transfert HDR absolue : chaque étape de cette ligne a ajouté un rouage que la science des couleurs utilise encore. La photographie a appris à capturer, le cinéma à reproduire, la télévision à le faire en direct, et en 1931 la CIE a donné aux trois un moyen de le prouver par des nombres. Cliquez le long de la piste.

EN PROFONDEUR
Trois fils, un seul problème+

La photographie, le cinéma et la télévision se heurtent au même mur, l'un après l'autre : capturer le monde, le reproduire, puis prouver que la reproduction correspond. La photographie a résolu la capture (1826–1907), le cinéma a industrialisé la reproduction (1895–1935), la télévision l'a rendue directe (1926–1953), et aucun d'eux ne pouvait définir le « correct » sans un système de mesure.

L'observateur standard CIE de 1931 est l'endroit où les trois fils se nouent. À partir de là, une pellicule, un phosphore et une encre d'imprimerie pouvaient être comparés comme des coordonnées plutôt que comme des adjectifs. Tous les autres modules de cette série vivent en aval de ce nœud.

Le pari trichromatique+

L'intuition de Young en 1802, trois types de récepteurs, pas un par teinte, est le pari sous tout ce qui est ici. La projection de Maxwell en 1861 a prouvé que trois enregistrements suffisent ; les sensibilisateurs de Vogel ont rendu les enregistrements honnêtes ; la mosaïque de grains de fécule de l'Autochrome a anticipé le filtre de Bayer de sept décennies ; et chaque écran à trois canons, trois filtres, trois sous-pixels depuis lors est le même pari, encaissé de nouveau.

Les petits caractères : trois nombres ne suffisent que pour un observateur fixe. La variation individuelle et l'écart entre l'œil et la caméra sont les termes d'erreur résiduels : la raison d'être de TLCI et SSI (voir le module Mesurer la qualité de la lumière) et la raison pour laquelle les colorimètres ont besoin de profils par écran.

Avant la mesure, la couleur était un artisanat+

Pendant un siècle, la qualité de la couleur a été imposée par des institutions, pas par des instruments : des femmes teintant à la main les daguerréotypes image par image, les chaînes de coloriage au pochoir de Pathé, Technicolor fournissant ses propres caméras, ses propres équipes, et le Color Advisory Service de Natalie Kalmus dictant par note de service les palettes des décors et des costumes, l'étalonnage des couleurs avant que l'étalonnage n'existe.

Le contrôle artisanal fonctionne tant qu'une seule entreprise possède toute la chaîne. Il s'effondre dès que les appareils se multiplient. Le NTSC en 1953 est le tournant : la première fois que la « couleur correcte » d'un média de masse fut couchée sur le papier sous forme de coordonnées qu'un appareil de mesure pouvait vérifier, et le moment où la profession d'étalonneur devint inévitable.

1931 : pourquoi à ce moment-là ?+

Pas un hasard de date. Les jeux de données d'égalisation des couleurs indépendants de Wright et de Guild, 17 observateurs à eux deux, concordaient assez bien pour être normalisés ; le National Physical Laboratory voulait une référence nationale ; et l'industrie se noyait dans les litiges d'égalisation à l'œil : les maisons de teinture textile, les fabricants de peinture et d'encre, les fabricants de lampes, et les nouveaux métiers du film et de la diffusion avaient tous besoin d'une couleur spécifiée sur le papier.

La CIE a fusionné les jeux de données en un seul observateur standard et un seul diagramme de chromaticité que tout le monde pouvait partager. Le fonctionnement réel de ces expériences (le champ bipartite, la plage de 2°, les primaires imaginaires XYZ) est le prochain module de cette série.

Des normes jusqu'au bout+

NTSC (1953) → PAL/SECAM (1967) → Rec. 709 (1990) → sRGB (1996) → DCI-P3 (2007) → BT.2020 et BT.2100 (2012–2016) : chacune est un jeu de coordonnées CIE plus une fonction de transfert, autrement dit, chacune est une promesse dont un appareil peut s'écarter.

La calibration n'est pas une amélioration. C'est ramener un écran à ses nombres publiés, vérifié par une sonde qui remonte au même observateur de 1931 vers lequel cette frise converge. Ce qui n'est pas mesuré n'est pas calibré.

Réserver une calibration →

CE QUI N'EST PAS MESURÉ N'EST PAS CALIBRÉ. · Explorateur de volume colorimétrique · Mesurer la qualité de la lumière