Cellules lumineuses rouge, vert, bleu d'un écran vidéo, en gros plan.
Rouge-vert-bleu ou d'abréviationRVB ou en anglaisRGB signifiantred-green-blue, désigne un système de traitement optique, d'affichage électronique et de codage designal vidéo analogique[1],[2] ainsi qu'uncodage informatique des couleurs. Différentes méthodes basées sur latrichromie permettent de restituer la perception humaine colorée d'une image, en imprimerie, en photographie, en vidéo ou en affichage électronique.
La plupart des appareils grand public ou professionnels qui reproduisent des images — téléviseurs,vidéoprojecteurs,consoles de jeux vidéo,caméras vidéo,caméscopes, cartes d'acquisition vidéo d'ordinateurs — fonctionnent en trichromie et traitent, au moins dans certaines de leurs parties, un signal triple rouge-vert-bleu, bien qu'à d'autres moments, ils emploient d'autres signaux commeYCbCr.
Dans l'universinfographique, la valeur de chacune des couleurs primaires s'exprime dans un intervalle entre 0 et le maximum, lequel est soit, « 1 » ou « 100 % », soit « 255 » ou0xFF en valeur hexadécimale.
Exemple — codage d'un tonsaumon :
Le code RVB indique rouge = 100 %, vert = 80 %, bleu = 60 % ; la couleur s'affiche ici en fond
Les trois primaires en quantité égale produisent une valeur degris ou d'image en noir et blanc et au maximum, génèrent dublanc.
Exemple — codage d'un tongris clair :
Le code RVB indique rouge = 80 %, vert = 80 %, bleu = 80 % ; le gris s'affiche ici en fond
Depuis l'apparition de latélévision en couleur au début des années 1950 jusqu'à l'affichage numérique desécrans plats couleurs à composants de typeLED ouOLED au début des années 2000, le même principe d'affichage de type RVB est exploité.
Coupe d'un tube cathodique couleur RVB : 1. Canons à électrons 2. Faisceaux d'électrons 3. Bobine de focalisation 4. Bobine de déviation (balayage) 5. Connexion de l'anode 6. Masque pour séparer les faisceaux pour le Rouge, Bleu et Vert de l'image affichée 7. Couche phosphorescente avec des zones réceptrices pour chaque couleur 8. Gros plan sur la face intérieure de l'écran recouverte de luminophores pour chaque couleur
Dans un téléviseur analogique, le signalvidéocomposite démodulé est électroniquement dématricé en chaque couleur primaire Rouge, Vert et Bleu pour être exploités par letube cathodique. Unécran plat couleur exploite un principe similaire pour différencier chaque couleur primaire et adresser à chaque pixel composant l'écran, la valeur d'intensité ou de traitement optique permettant de restituer le segment d'image le plus proche du signal couleur d'origine.
La vision humaine différencie au mieux, un demi-million de couleurs dans des conditions idéales et de l'ordre de 30 000, s'il s'agit de les reconnaître ou les distinguer précisément[4]. La synthèse trichrome exploitée par lesécrans informatiques peut reproduire moins de 40 % de ces différentes couleurs[b]. L'informatique utilise des nombres codés ensystème binaire, par groupes de huit (octet). En attribuant un octet à chacun des canaux de couleur primaire, on obtient un nombre de couleurs tel que deux codes consécutifs, pour une ou plusieurs composantes, ne peuvent pas se distinguer sur un écran correctement réglé. Un octet peut avoir 256 valeurs différentes et c'est pourquoi on code le rouge, le vert et le bleu avec une valeur comprise entre 0 et 255 et c'est de cette façon que l'ordinateur enregistre le code RVB. Le système produit ainsi 256 à la puissance 3 codes de couleur, soit 16 777 216, trente fois le nombre de couleurs différenciables par l'humain dans de bonnes conditions.
Pour satisfaire une préférence de l'utilisateur, on peut exprimer les valeurs en pourcentage ; l'ordinateur réalise discrètement la conversion.
Leslogiciels d'édition d'image fournissent des outils de sélection visuelle des couleurs ; le codeHTML et les langages informatiques peuvent prendre des valeurs de couleur RVB. Dans ce contexte, on utilise l'abréviation anglaisergb pourred,green,blue.
Exemple — codage de la teintesaumon rouge = 100 %, vert = 80 %, bleu = 60 % :
color : rgb(255,204,153) puisque 255 × 0,8 = 204 et 255 × 0,6 = 153
color : #FFCC99 où FF, CC et 99 sont les conversions ensystème hexadécimal de 255, 204 et 153
Il peut être commode de prendre les valeurs dans unepalette couleurs dont on connaît les codes, ou d'utiliser les mots-clés (par exemplelightSalmon, saumon clair, arrive à unecouleur proche de celle qui a servi aux exemples) du web, quand on est sûr qu'ils seront reconnus.
Desidentifiants desnoms de couleur X11 ou de lacouleur du Web renvoient aux triplets qui définissent une couleur à l'écran, afin de rendre le code plus expressif. Ces listes, en langue anglaise, ne concernent qu'une petite fraction des couleurs du systèmes
La synthèse additive ne peut reproduire que les couleurs de chromaticité moindre, que ses primaires; les couleurs sont alors moins intensément colorées. Le système RVB ignore complètement les autres couleurs. Le codage représente la proportion des couleurs primaires à afficher sur l'écran et non, la compositioncolorimétrique de la couleur. Si on modifie le réglage de l'écran, la couleur est également modifiée. Deux écrans de même fabrication et de même références peuvent afficher deux couleurs significativement différentes, pour le même code. Dans le secteur professionnel, l'étalonnage colorimétrique est censé résoudre ces problématiques.
Avec un octet par couleur primaire, le codage RVB fournit 224 couleurs différentes, soit 16 777 216 différents codes. En se basant sur la mesure de la plus petite différence de couleur perceptible par l'œil humain, MacAdam estime que notre vision peut distinguer un demi-million de couleurs[6]. En appliquant les différences de couleur à peine perceptibles, définies par laCIE, un écran standard délivre 200 000 couleurs[7]. D'après ces données, plusieurs dizaines de codes de couleur en moyenne permettent d'obtenir un résultat similaire pour la même perception.
Cependant, la différence de couleur à peine perceptible, varie notamment selon la teinte et la luminosité exploitées conjointement ; le système RVB nécessite davantage de valeurs précises pour chaque primaire, pour chaque écart de couleur à peine perceptible, notamment pour certaines couleurs par rapport à d'autres couleurs.
Le système décrit directement une instruction destinée à l'affichage vidéo informatique RVB. Mais l'être humain n'interprète pas les couleurs de la même façon. Les études depsychologie de laperception subjective des couleurs entreprises dès leXIXe siècle, concluent que trois paramètres caractérisent a minima, la couleur :
la « luminosité » ou en électronique « luminance » ;
la « chromaticité », dite aussi « intensité de la coloration » ou « saturation » ;
Ces trois paramètres combinés caractérisent l'appréciation humaine de la couleur, par exemple les expressions : « un vert clair tirant vers le jaune » ou « un bleu sombre et intense ».
Dès 1978, les informaticiens ont élaboré des systèmes de description de couleurs associés plus directement à la perception humaine ; les systèmesTeinte saturation lumière[8].
En 1931, laCommission internationale de l'éclairage définit le systèmeCIE RGB, fondé sur des expériences où on présente desstimulus de couleur, c'est-à-dire des plages de couleur n'étant pas des images, à des individus censés égaliser les couleurs qu'ils perçoivent. Il importe peu que le système soit efficace ; les couleurs primaires d'instrumentation sontmonochromatiques et, parmi elles, les couleurs rouge et bleu sont très peu lumineuses. Même dans ces conditions, toutes les couleurs visibles ne peuvent être reconstituées par addition. Quand le résultat n'est pas satisfaisant, on rajoute à la couleur à évaluer, une petite quantité de primaires jusqu'à arriver à la perception d'une équivalence. Pour obtenir sa composition, on effectue alors une opération arithmétique aboutissant à une valeur négative.
Des coordonnées (rouge, vert, bleu) sont associées à toutes les couleurs, en ajoutant ces deux différences au codage informatique :
les primaires d'instrumentation accusent une très faibleefficacité lumineuse; les primaires d'un écran doivent donc être suffisamment efficaces alors que leur production ne doit pas exploiter trop d'énergie ;
les coefficients d'un système colorimétrique peuvent être négatifs, ce qui n'est pas possible pour ceux de la synthèse additive des couleurs.
Conformément à ce système, on peut positionner les trois points R, V, B correspondant aux trois primaires d'un système de synthèse des couleurs, dans undiagramme de chromaticité[c]. Seules les couleurs figurant dans le triangle peuvent être reconstituées. L'ensemble de ces couleurs représente ungamut ou unespace de couleurs[9].
L'espacesRGB représente la synthèse additive effectuée par l'écran d'ordinateur àtube cathodique conforme à l'époque de leur introduction sur le marché. Les primaires doivent faire preuve d'une certaine efficacité lumineuse, obtenue en diminuant leurpureté colorimétrique. Il est impossible de soustraire une couleur primaire car tous les coefficients effectifs sont positifs et l'espace sRGB exploite un gamut restreint, conforme au triangle que définissent dans le diagramme de chromaticité, les points représentatifs des primaires.
L'espaceAdobe RGB est défini pour améliorer la correspondance entre écrans et imprimantes pour l'univers du graphisme et de l'image imprimée. Il exploite unegestion de la couleur adaptée, plus cohérente et rigoureuse dans la chaîne numérique. Il s'accompagne de logiciels de conversion adaptés auprofil ICC des terminaux (écrans, scanners, imprimantes, flasheuses...).
Les noms de nuance sont donnés d'après la normeAFNOR X08-010 « Classification méthodique générale des couleurs » (annulée le 30 août 2014)[10].
Les primaires de la représentation chromatique informatique sont celles héritées de la télévision en couleur. Elles résultent d'un compromis entre l'étendue des couleurs exploitables et l'efficacité lumineuse ainsi que des possibilités techniques à l'époque de leur conception. Un rouge plus dense, ou un bleu plus profond, auraient nécessité un surcoût de composants et de conception électronique pour la même perception humaine.
