La recherche du gamut

Vers la fin du 19e siècle, pratiquement tous les obstacles qui s'opposent à la construction de l'espace colorimétrique des couleurs naturelles tombent les uns après les autres. Mais dans les recherches purement mathématiques ou géométriques, il manque la dimension physiologique de notre vision. Hermann von Helmholtz va combler ce vide en apportant sa contribution à la recherche du gamut. La gamme des couleurs ou gamut correspond à l'ensemble complet des couleurs disponibles dans un espace colorimétrique.

Fig.1. Ce diagramme dessiné par Helmholtz repésente bien l'état d'avancement des recherches à la fin du 19e siècle. Le triangle de maxwell est présent pour le calcul des couleurs : un deuxième triangle représente la synthèse soustractive. Le cercle des couleurs spectrales hors gamut et qu'on ne sait calculer que par l'artifice des valeurs négatives couleurs.

Dès 1860, Hermann von Helmholtz présente un espace colorimétrique dont le gamut est clairement défini. Son challenge est d'essayer de réunir, d'une part, les avancées apportées par Newton avec l'ensemble des couleurs du spectre et d'autre part, les avancées apportées par Maxwell avec le triangle dont les limites définissent le gamut. (voir fig. 1)

Plus tard, Helmholtz propose un nouveau gamut représentatif de la courbe spectrale (Spectrum locus) que nous connaissons aujourd'hui dans les modèles colorimétriques de la CIE. Il remplace y la couleur primaire verte par une autre nommée A, plus haut perchée qui permet d'englober la totalité du gamut crée par les couleurs spectrales. Cette nouvelle primaire verte est une couleur virtuelle car située en dehors des couleurs visibles. Pour être prise en compte par le triangle de maxwell, il faudrait lui attribuer des valeurs négatives. Même si tous les tenants et aboutissants ne sont pas clairement expliqués, on aperçoit déjà la construction d'un espace colorimétrique moderne.

Fig. 2. Dans cette nouvelle version du diagramme d'Helmholtz,, Les couleurs spectrales (Spectrum Locus) définissent clairement le gamut de l'espace colorimétrique. Les primaires bleu (V1) et rouge (R1) sont définies un peu en retrait des extrémités du spectre car plus faciles à produire. La primaire verte (A) est hors gamut, donc virtuelle, mais Helmholtz n'apporte aucune précision sur cette primaire.

Gamut, couleurs saturées et couleurs complémentaires

Les couleurs à l'interieur du triangle de maxwell sont obtenues par le mélange des trois primaires, mais les couleurs placées sur le périmétre c'est à dire les couleurs les plus saturées du gamut sont toujours obtenues par le mélange de deux primaires uniquement. Le mélange avec la troisième primaires apportant systématiquement une désaturation.

On a l'habitude en colorimétrie de diviser une couleur en deux parties : sa composante chromatique et sa composante achromatique. Par exemple une couleur :
c (R, V, B) = 100, 255, 128
est placé dans le triangle sur la droite qui relie le point blanc