sRGB

sRGB, ou standard RGB (« Red Green Blue », en français « Rouge vert bleu normal »), est un espace de couleur informatique proposé par Hewlett-Packard et Microsoft en 1996[1], utilisé dans les dispositifs numériques, notamment les écrans d'ordinateurs.

L'espace de couleurs sRGB est défini par la norme CIE 61966-2-1 (1999)[2]. Il relie la recommandation ITU-R BT.709[3] sur l'image vidéo au corps de normes et méthodes colorimétriques définies depuis 1931.

Présentation

Les écrans d'ordinateur reproduisent les couleurs par synthèse additive à partir de trois primaires. L'unité centrale envoie à l'écran, pour chaque point (pixel), trois valeurs numériques correspondant à la luminosité de chaque primaire à cet endroit.

Les premiers écrans d'ordinateurs fonctionnaient avec un tube cathodique, dont la caractéristique non linéaire pour l'intensité lumineuse exigeait une correction gamma. Les écrans plats, plus récents, n'ont pas besoin de la même correction ; un circuit électronique leur permet de fonctionner avec le même signal que leurs prédécesseurs. Le terminal reçoit les valeurs données dans l'espace sRGB. Les utilisateurs qui en ont besoin intercalent un logiciel qui les corrige à partir du profil ICC du périphérique.

La norme sRGB établit des valeurs compatibles avec des écrans du commerce, de sorte que les couleurs soient, avec les valeurs par défaut, suffisamment bien représentées, lorsqu'aucune information plus précise n'est disponible[4].

Caractéristiques principales

Valeurs

Les valeurs des composantes dans l'espace sRGB sont comprises entre 0 et 1. Lorsque ces valeurs sont codées sur un octet, comme il arrive souvent dans les applications, la valeur sRGB est exprimée en 1/255 ; par exemple le code de couleur #FF8040 se décompose en trois valeurs codées sur un octet entre 0x00 et 0xFF, correspondant, dans l'ordre à une composante rouge codée 0xFF, donnant une valeur de 255/255 = 1, et, similairement, une composante verte codée 0x80 donnant une valeur de 128/255 (≈ 0,5) et une composante bleue codée 0x40 donnant une valeur de 64/255 (≈ 0,25).

Gamut du système sRGB dans le diagramme de chromaticité CIE xy
Chromaticité 

Le point blanc, obtenu avec les trois composantes égales, correspond à l'illuminant D65. Les coordonnées des composantes de base de l'espace de couleurs sRGB dans l'espace CIE xyY sont :

  x y λ pureté d'excitation
Blanc (D65)0,31270,32900
Rouge0,640,33612 nm92 %
Vert0,300,60547 nm74 %
Bleu0,150,06464,5 nm93 %
Luminosité

Le calcul de la luminance relative d'un pixel implique de passer d'abord dans un espace de couleurs linéaire. Si C représente la valeur d'un canal r, g (vert) ou b et Clin représente la valeur linéaire utilisable pour le calcul de la luminance :

.

La luminance relative s'obtient ensuite à partir de ses valeurs rlin, glin, blin par la formule :

Pour obtenir une valeur de luminosité perçue, non linéaire, on peut appliquer la formule CIE ; ou, si l'on veut, appliquer la correction gamma inverse. En effet, si les trois canaux rouge, vert et bleu ont la même valeur, celle-ci est une assez bonne estimation de la luminosité, sans aucun calcul. On peut donc rechercher une valeur compatible dans les autres cas.

Conversion sRGB et CIE

Les conversions de l'espace sRGB vers les espaces colorimétriques CIE se ramenant, finalement, à un changement de coordonnées dans un espace, il existe des matrices de conversion entre tous les espaces linéaires.

Avant d'appliquer ces matrices, il faut appliquer la transformation non-linéaire.

Transformation directe (CIE xyY ou XYZ vers sRGB)

Conversion CIE xyY en CIE XYZ

Si on part de valeurs de l'espace de couleurs CIE xyY (avec x, y les coordonnées chromatiques et Y la luminance), il faut d'abord les transformer en valeurs CIE XYZ :

Conversion CIE XYZ vers sRGB (linéaire)

Le premier pas dans le calcul des valeurs du triplet sRGB à partir de celles du triplet CIE XYZ est une transformation linéaire, que résume une multiplication matricielle[5].

Ces valeurs RGB linéaire ne sont pas le résultat final.

Les valeurs initiales X, Y, et Z doivent être exprimées dans la plage [0,1].

Si les paramètres intermédiaires , et sont hors de la plage [0,1], la couleur est hors du gamut sRGB et les écrans conformes ne peuvent les reproduire. Si c'est le cas, divers procédés permettent de trouver la meilleure approximation. Si les valeurs sont celles d'une image, on considère l'ensemble. S'il s'agit d'une valeur isolée, on peut rechercher la valeur qui présente un écart de couleur minimal suivant CIE LUV ; en général on se contente de tronquer à 1 les valeurs supérieures. Un triplet (1,1,1) représente un affichage blanc. Ce blanc correspond, pour les écrans conformes, à un illuminant D65, et à un triplet (X,Y,Z) = (0.9505, 1.0000, 1.0890)[6].

Correction de gamma

Le système sRGB a été conçu pour refléter un moniteur typique de l'époque avec une valeur gamma de 2,2. La formule suivante transforme les valeurs linéaires en sRGB. Si représente , , ou , et représente , ou  :

Ces valeurs converties sont dans la plage allant de 0 à 1. Si les valeurs dans la plage 0 à 255 sont nécessaires, par exemple pour un affichage sur un périphérique vidéo de 8 bits, on à multiplie par 255 et on tronque ou arrondit à l'entier[7].

Transformation inverse

De nouveau, les valeurs du système sRGB , , se trouvent dans la plage allant de 0 à 1.

C est R, V, ou B). suivi par une multiplication matricielle des valeurs linéaires pour obtenir XYZ:

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

Liens externes

  • (en) International color Consortium, « sRGB », sur www.color.org (consulté le 12 septembre 2014) (voir aussi pdf)
  • Daniel Metz, « Qu’est-ce que le sRGB ? », sur www.blog-couleur.com, (consulté le 16 juillet 2013)

Références

  1. (en) « Proposal for a Standard Default Color Space for the Internet—sRGB » (consulté le 15 septembre 2014).
  2. IEC webstore.
  3. Union internationale des télécommunications, UIT-R BT.709-5, (lire en ligne)
  4. CIE 61966-2-1 preview p. 10, 12
  5. Les valeurs numériques données ici sont celles de la spécification sRGB IEC 61966-2-1:1999
  6. Les calculs supposent un observateur de référence CIE 2°.
  7. Le plus petit écart de couleur sur un écran conforme est supérieur à l'unité.
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