Niveau de gris



























Échelle
de gris
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Le niveau de gris, en imprimerie, désigne la concentration des points de trame et est donc directement en rapport avec le rendu de l'image. Un niveau de gris va alors varier du blanc au noir. Cela est également valable pour toutes les autres couleurs (cyan, magenta, jaune). On fera alors varier la densité du cyan du blanc jusqu'au cyan pur.


Le niveau de gris d'une plage donnée s'évalue généralement par comparaison avec une échelle des gris.


Dans une image numérique, le niveau de gris représente la luminosité d'un pixel, lorsque les valeurs de ses composantes de couleur sont identiques. La plupart des formats de fichier image offrent un mode de reproduction en niveaux de gris, qui divise par trois le nombre d'octets nécessaire au codage.




Sommaire






  • 1 Convertir une image couleur en niveau de gris


  • 2 Voir aussi


    • 2.1 Bibliographie


    • 2.2 Articles connexes


    • 2.3 Liens externes


    • 2.4 Notes et références







Convertir une image couleur en niveau de gris |




Neuf marches d'un escalier à Lysekil (commune), Suède.


Pour convertir une image infographique couleur en niveau de gris il faut remplacer, pour chaque pixel les trois valeurs représentant les niveaux de rouge, de vert et de bleu, par une seule valeur représentant la luminosité, à enregistrer dans le fichier ou à envoyer à un terminal en noir et blanc (écran ou imprimante). Si l'écran ou le fichier prend un format d'image en couleurs, les trois valeurs (rouge, vert, bleu) sont égales.


L'UIT recommande de calculer l’information de luminance (la valeur de gris) d’un signal vidéo par un formule calculée à partir de la courbe d'efficacité lumineuse spectrale de l'observateur de référence de la CIE et des couleurs primaires normalisées sur un type d'affichage. La somme des 3 coefficients vaut 1.


Pour calculer la luminosité, il faut d'abord transformer les valeurs du code informatique en valeurs linéaires. Pour chaque canal rouge, vert et bleu, on donne la valeur entre 0 et 1 en divisant le code décimal par 255 :


Clin={CsRVB12.92,CsRVB≤0.04045(Csrvb+0.0551+0.055)2.4,Csrvb>0.04045{displaystyle C_{mathrm {lin} }={begin{cases}{frac {C_{mathrm {sRVB} }}{12.92}},&C_{mathrm {sRVB} }leq 0.04045\left({frac {C_{mathrm {srvb} }+0.055}{1+0.055}}right)^{2.4},&C_{mathrm {srvb} }>0.04045end{cases}}}C_{{mathrm  {lin}}}={begin{cases}{frac  {C_{{mathrm  {sRVB}}}}{12.92}},&C_{{mathrm  {sRVB}}}leq 0.04045\left({frac  {C_{{mathrm  {srvb}}}+0.055}{1+0.055}}right)^{{2.4}},&C_{{mathrm  {srvb}}}>0.04045end{cases}}

On ajoute ensuite les valeurs pour chaque canal avec une pondération identique à celle de la recommandation 709. Luminance = 0,2126 × Rouge + 0,7152 × Vert + 0,0722 × Bleu.


Pour un gris, les signaux de chrominance sont par définition nuls, et la valeur de la luminance s'applique à chaque canal (rouge, vert, bleu). Il ne reste plus qu'à retransformer les valeurs en codes (non-linéaires) :


RsRGB=VsRGB=BsRGB={12.92×L,L≤0.00313081.055×L12.4−0.055,L>0.0031308{displaystyle R_{mathrm {sRGB} }=V_{mathrm {sRGB} }=B_{mathrm {sRGB} }={begin{cases}12.92times L,&Lleq 0.0031308\1.055times L^{frac {1}{2.4}}-0.055,&L>0.0031308end{cases}}}R_{{mathrm  {sRGB}}}=V_{{mathrm  {sRGB}}}=B_{{mathrm  {sRGB}}}={begin{cases}12.92times L,&Lleq 0.0031308\1.055times L^{{{frac  {1}{2.4}}}}-0.055,&L>0.0031308end{cases}}

Les formules rendent compte de la manière dont l’œil humain perçoit les trois composantes, rouge, vert et bleu, de la synthèse additive des couleurs. On remarquera la forte inégalité entre ceux-ci : une lumière verte apparaît plus claire qu'une lumière rouge, et encore plus qu'une lumière bleue.


La conversion standard se fait en appliquant ces coefficients à chaque valeur. En général, à moins qu'un Profil ICC ne spécifie le contraire, les valeurs de la Recommandation 709 sont utilisées. Quand la rapidité de la conversion doit prévaloir, une simplification peut donner un résultat très imparfait, mais utilisable dans beaucoup de cas :



  • ne conserver que le canal vert


  • luminosité = moyenne de la composante la plus forte et de la moins forte, comme la luminosité du système TSL ;


Quand il y a une intervention humaine dans la conversion, celle-ci est une interprétation de l'image en couleurs par un rendu en noir et blanc, et cette opération implique généralement une intervention sur le contraste et l'équilibre des couleurs, similaire à ce qui se pratique avec des filtres en photographie noir et blanc.



Exemple — Interprétation en noir et blanc d'une image en couleur :


  • Dans un portrait, une réduction du canal rouge, en noir et blanc, les lèvres (mais aussi les rougeurs et boutons) plus sombres, tandis que son augmentation les fond dans le reste du visage.

  • Dans un paysage, une réduction du canal bleu rend les ciels par un gris plus sombre. Une augmentation du canal vert éclaircit les feuillages.




Des logiciels d'édition d'image offrent la possibilité de doser manuellement chaque composante dans le rendu en niveau de gris.



Voir aussi |



Bibliographie |



  • Jean Petit, Jacques Roire et Henri Valot, Encyclopédie de la peinture : formuler, fabriquer, appliquer, t. 2, Puteaux, EREC, 2001, p. 211 « Échelle de gris ».


Articles connexes |



  • Halftoning

  • Similigravure

  • sRGB

  • Luminance

  • Luminosité (colorimétrie)

  • Gris typographique



Liens externes |




  • (fr) Le blog de la couleur : un ensemble d'articles de vulgarisation sur la photographie et la couleur.


  • GIMP : Convertir une image couleur en image noir et blanc



Notes et références |





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