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Les espaces de couleurs RVB et TSV

Introduction au traitement d'images par ordinateur

Publié :

Les espaces de couleurs permettent de représenter, de stocker et de transmettre des ensembles de couleurs. Ils sont utilisés dans les caméras, appareils photos, écrans de télévision et d'ordinateurs, ondes et antennes hertziennes, lumières, en traitement d'images et de vidéos, etc..

Ce tutoriel a pour but de vous introduire au traitement d'images par ordinateur à l'aide de Processing, une variante de Java, en manipulant les espaces de couleurs RVB et TSV, présentés dans ce tutoriel.

Après un gros chapitre obligatoire de prérequis dans les domaines de la physique, des maths et de la programmation, nous allons étudier les opérations sur les couleurs dans le modèle le plus courant en informatique, le RVB. Voici par exemple les transformations d'images (l'originale est le plus à gauche) que vous serez capable de produire après le second chapitre :

Puis nous nous intéresserons aux paramètres de la lumières qui sont perceptibles par les humains en étudiant séparément la Teinte, la Valeur et enfin la Saturation.

Vous devrez ensuite comprendre par vous-même comment décrire l'espace de couleurs TSV et faire la liaison avec le RVB.

Enfin viendra le plus intéressant : les filtres d'images dans l'espace TSV ! Voici quelques filtres que vous serez capables de programmer vous-même après le quatrième chapitre :

Apres

Voici ce dont vous avez besoin pour ce tutoriel :

  1. En mathématiques vous devez connaître les opérations de base, les réels, les entiers, la notion de fonction, les intervalles de réels, les ensembles et leur notation..
  2. En programmation vous devez déjà connaître un minimum : variables, boucles, fonctions, tableaux, objets..
  3. Et enfin vous devez vous munir d'un papier, d'un crayon et de beaucoup de patience pour arriver à trouver les formules de maths ;) !

En principe le tutoriel vous donne tout pour comprendre ce que vous codez ; les algorithmes vus en Processing seront donc faciles à transcrire dans un autre langage de programmation.

Vous pouvez télécharger l'archive contenant tous les exemples du tutoriel :

Bonne lecture :) !

Tutoriel

  1. Prérequis

    1. Lumière

    2. Espaces de couleurs

    3. Les transformations mathématiques

    4. Stockage des variables

    5. Zeste de Processing

    6. Exo : il n'y a plus de cyan !

  2. Filtres RVB

    1. Traiter les canaux séparément

    2. Opérations sur tous les canaux

    3. Toutes ces opérations en même temps !

    4. Exo : contraste automatique

  3. De TSV à RVB

    1. Teintes "pures"

    2. Recréer l'arc-en-ciel

    3. Exo : générer une roue des couleurs

    4. Saturation et valeur

    5. TSV vers RVB

    6. Exo : carrés de couleurs aléatoires

  4. Filtres TSV

    1. RVB vers TSV

    2. Précautions à prendre

    3. Canaux Saturation et Valeur

    4. Canal Teinte



Le tutoriel n'est pas fini ! D'autres opérations en RVB et TSV, un TP et un chapitre sur comment visualiser l'espace TSV sont à venir.

J'espère que vous avez compris l'importance des espaces de couleurs !

Vous pouvez en étudier d'autres (XYZ, le YUV, le Lab…), comprendre leurs différences, leur histoire, pourquoi ils ont été créés et à quels besoins ils répondent.

Vous pouvez aussi continuer votre apprentissage du traitement d'images et de vidéos, découvrir et créer de nouveaux filtres, trouver des situations d'applications concrètes ou transformer des images seulement pour son but esthétique.. La voie est ouverte :) .

4 commentaires

J'ai rapidement survolé le tuto et il m'a l'air excellent :-) Je le suivrais plus sérieusement quand j'aurais un peu de temps, histoire de tester toutes les techniques proposées. Félicitations

Un jour j'irai vivre en Théorie, car en théorie tout se passe bien.

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Comment calculer la quantité de Noir à partir de CMJ ? Solution :

Mathématiquement, la quantité de Noir est tout simplement le minimum des trois autres quantités.

Remarquez que si les trois quantités de CMJ sont égales (pour imprimer un gris), il n'y a plus besoin de rajouter de l'encre Cyan, Magenta ou Jaune (les quantités deviennent égales à 0 après soustraction de la quantité de Noir).

Bof, c'est pas si simple. Voir complètement faux dans la pratique. Car les encres et les supports ne sont pas parfait. C'est pour ça qu'on utilise des profils de conversion avec des méthodes de retrait de sous couleurs différentes (UCR et GCR) selon le résultat recherché. Ces deux méthodes ne se contente pas de simplement faire une soustraction.

Par exemple, pour avoir un bel aplat noir, on mettra du noir plus du cyan. Le point le plus foncé d'un espace CMJN n'est pas un noir 100%.

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Oui je vois c'est pour cela qu'il est difficile d'obtenir un bon noir & blanc et d'où aussi tous les problèmes de calibration d'imprimante.

Je peux rajouter un "en théorie… mais attention en pratique plus complexe" ! Je trouve l'exemple de l'espace CMJN parfait pour s'entraîner à tout ce qui est étudié dans le chapitre et aborder sereinement la suite…

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