L'espace CIE RGB

L'espace CIE-RGB va servir de base pour la construction du modèle CIE-XYZ.

Primaires et luminance dans l'espace CIE-RVB

Les primaires RVB utilisées pour décrire les fonctions colorimétriques sont des couleurs monochromatiques de longueur d'onde 700,0 nm pour le rouge, 546,1 nm pour le vert et 435,6 nm pour le bleu. Le rouge est obtenu par une lampe à incandescence munie d'une filtre rouge. Le vert et le bleu sont obtenue par une source monochromatique correspondant aux raies verte et bleue de l'arc à vapeur de mercure.

Les deux scientifiques Wright et Guild précisent la luminance qu'il faut appliquer sur chaque primaire, c'est une nouveauté dans l'histoire de la colorimétrie et un pas décisif dans la description d'un espace colorimétrique. En procédant ainsi, on défini le blanc obtenu par mélange des 3 primaires : le choix initiale consite à appliquer exactement la même énergie sur les trois primaires. Il en résulte un point blanc dit d'égale énérgie qui se place au centre géométrique du triangle dans le diagramme de chromaticité. Ce point blanc (5600 K) sera plus tard normalisé par la CIE sous le nom d'illuminant E.

Fig. 1. On voit très bien que le bleu est moins lumineux que le vert, mais pour matérialiser cette différence, les primaires sont dessinées dans des cercles proportionnels à leur luminance. Le point W est le centre de la chromaticité et n'a aucun rapport avec la luminance. Le point C positione le rapport de luminance entre les trois primaires..

La quantité de flux lumineux de la primaire rouge est fixée par convention à 1 lumen, Pour obtenir le point blanc E, il faut régler le flux lumineux de la primaire verte sur 4,6 lumen et celui de la primaire bleue sur 0,06 lumen. La très faible luminance nécessaire sur la primaire bleu indique la brillance intense de cette couleur. Le choix du point blanc d'égale énergie se traduit graphiquement sur les courbes des fonctions colorimétriques par trois surfaces égales sous les trois courbes.

 

Représentation de l'espace colorimétrique CIE-RGB

Fig. 1. Les composantes trichromatiques relevées dans la table des fonctions colorimétriques (fig. 4) sont représentées ici sous la forme de somme de vecteurs. La coube des couleurs spectrales en forme de corolle est très étendue en hauteur et en arrière du cube dans la région du vert.

Nous avons vu sur les pages précédentes que les fonctions colorimétriques étaient représentées sous la forme d'une table et d'un graphique. Il est possible de réprésenter ces fonctions sous la forme de vecteurs, c'est à dire sous la forme d'un volume en 3 dimensions comme on a l'habitude voir les images d'espaces colorimétriques. La courbe des couleurs spectrale ou Spectrum locus, n'est pas un espace colorimétrique mais une fonction colorimétrique qu'on positionne relativement à l'espace colorimétrique CIE-RGB représenté ici par un cube (fig. 1)

Dans les années 20, les ingénieurs n'avaient pas d'ordinateurs pour faire des modélisations en 3 dimensions. D'autre part dans cette étape, le positionnement d'une couleur sous forme vectorielle est difficilement exploitable, et la visualisation sous forme géométrique pas très claire non plus. Les chercheurs passeront directement à l'étape suivante qui consiste à simplifier la représentation en remplaçant les composantes trichromatiques (vecteurs) par les coordonnées trichromatiques du triangle de Maxwell.

Fig. 2. Projection des composantes trichromatiques (volume) sur un plan en coordonnées trichromatiques. Le spectrum locus se développe alors dans le plan du triangle de maxwell.

Fig. 4. A gauche le triplet de composantes trichromatiques (fonctions colorimétriques) correspondent au spectrum locus en 3D (fig. 1), à droite, les coordonnées trichromatiques correspondent au spectrum locus sur la droite de la fig 2.

Voir la table complète des Fonctions colorimétriques

Le plan appelé triangle de Maxwell apporte une belle simplification par rapport à la représentation en 3 D. Malgré cette simplification en deux dimensions, le plan de chromaticité est encore peu maniable car utilisé avec 3 variables. Une dernière simplification qui consiste à n'utiliser que 2 variables va donner le diagramme CIE-rg visible sur la page suivante.