calibration des couleurs

Un module complet de correction de l’espace de couleur, de réglage de la balance des blancs, ainsi qu’un mixeur de canaux.

Ce module simple mais puissant peut être utilisé des manières suivantes :

Pour régler la balance des blancs (adaptation chromatique), en travaillant en tandem avec le module balance des blancs. Ici, le module balance des blancs effectue quelques réglages initiaux (requis pour que le module dématriçage fonctionne efficacement), puis le module calibration des couleurs calcule ensuite une balance des blancs plus précise du point de vue perceptif une fois que le profil de couleur d’entrée a été appliqué.
En tant que simple mélangeur de canaux RVB, permet d’ajuster les canaux de sortie R, V et B en fonction des canaux d’entrée R, V et B pour effectuer une gradation des couleurs par diaphonie.
Pour régler la saturation et la luminosité des couleurs de l’image, en fonction de la valeur relative des canaux R, V et B de chaque pixel.
Pour produire des niveaux de gris basés sur les valeurs relatives des canaux R, V et B, d’une manière similaire à la réponse d’un film noir et blanc à un spectre lumineux.
Pour améliorer la précision des couleurs du profil de couleur d’entrée à l’aide d’une charte de couleurs.

🔗balance des blancs dans l’onglet Transformation d’Adaptation Chromatique (CAT)

L’adaptation chromatique vise à prédire à quoi ressembleraient toutes les surfaces de la scène si elles avaient été éclairées par un autre illuminant. Ce que nous voulons en fait prédire, cependant, c’est à quoi ces surfaces auraient ressemblé si elles avaient été éclairées par le même illuminant que votre moniteur, afin que toutes les couleurs de la scène correspondent au changement d’illuminant. La balance des blancs, quant à elle, vise uniquement à garantir que les blancs et les gris sont vraiment neutres (R = V = B) et ne se soucie pas vraiment du reste de la gamme de couleurs. La balance des blancs n’est donc qu’une adaptation chromatique partielle.

L’adaptation chromatique est contrôlée dans l’onglet Transformation d’adaptation chromatique (CAT) du module calibration des couleurs. Lorsqu’il est utilisé de cette manière, le module balance des blancs est toujours requis car il doit effectuer une opération de balance des blancs de base (connectée aux valeurs de profil de couleur d’entrée). Cette balance des blancs technique (mode « neutre boîtier ») est un réglage constant qui donne un aspect achromatique aux gris éclairés par un illuminant D65 standard, et rend le processus de dématriçage plus précis, mais n’effectue aucune adaptation perceptuelle en fonction de la scène. L’adaptation chromatique proprement dite est alors effectuée par le module calibration des couleurs, en plus des corrections effectuées par les modules balance des blancs et profil de couleur d’entrée. L’utilisation de matrices personnalisées dans le module profil de couleur d’entrée est donc déconseillée. De plus, les coefficients RVB du module balance des blancs doivent être précis pour que ce module fonctionne de manière prévisible.

Les modules calibration des couleurs et balance des blancs peuvent être automatiquement appliqués pour effectuer une adaptation chromatique pour les nouveaux traitements en définissant l’option de flux de travail d’adaptation chromatique à « moderne » dans (préférences> traitement> appliquer l’adaptation chromatique par défaut). Si vous préférez effectuer tous les équilibrages des blancs dans le module balance des blancs, une option « originel » est également disponible. Aucune des deux options n’empêche l’utilisation d’autres modules tels que balance des couleurs RGB plus tard dans le pipeline graphique pour le gradation créative des couleurs.

Par défaut, le module calibration des couleurs effectue une adaptation chromatique en :

lisant les données Exif du fichier RAW pour récupérer la balance des blancs de la scène définie par le boîtier,
ajustant ce paramètre depuis le module balance des blancs à l’aide de la balance des blancs de référence du boîtier,
ajustant de plus ce paramètre avec le profil de couleur d’entrée utilisé (matrice standard uniquement).

Par souci de cohérence, les paramètres par défaut du module calibration des couleurs supposent toujours que la matrice standard est utilisée dans le module profil de couleur en entrée – tous les paramètres non standard de ce module sont ignorés. Cependant, le module calibration des couleurs peut lire ses valeurs par défaut dans n’importe quel préréglage appliqué automatiquement dans le module balance des blancs.

Il est également intéressant de noter que, contrairement au module balance des blancs, le module calibration des couleurs peut être utilisé avec des masques. Cela signifie que vous pouvez corriger sélectivement différentes parties de l’image pour tenir compte des différentes sources de lumière.

Pour ce faire, créez une instance du module calibration des couleurs pour effectuer des ajustements globaux en utilisant un masque pour exclure les parties de l’image que vous souhaitez gérer différemment. Créez ensuite une seconde instance du module réutilisant le masque de la première instance (inversé) en utilisant un masque raster.

🔗flux de travail de l’onglet CAT

L’illuminant et l’espace colorimétrique par défaut utilisés par l’adaptation chromatique sont initialisés à partir des métadonnées Exif du fichier RAW. Il y a quatre options disponibles dans l’onglet CAT pour définir ces paramètres manuellement :

Utilisez la pipette de couleur (à droite de la pastille de couleur) pour sélectionner une couleur neutre dans l’image ou, si aucune n’est disponible, sélectionnez l’image entière. Dans ce cas, l’algorithme trouve la couleur moyenne dans la zone choisie et définit cette couleur comme illuminant. Cette méthode repose sur l’hypothèse du « monde gris », qui prédit que la couleur moyenne d’une scène naturelle sera neutre. Cette méthode ne fonctionnera pas pour les scènes artificielles, par exemple celles avec des surfaces peintes.
Sélectionnez « (IA) détecter depuis les bords de l’image », qui utilise une technique d’apprentissage-machine pour détecter l’illuminant à l’aide de l’image entière. Cet algorithme trouve la couleur moyenne du dégradé sur les bords de l’image et définit cette couleur comme illuminant. Cette méthode repose sur l’hypothèse du “bord gris”, qui peut échouer si de grandes aberrations chromatiques sont présentes. Comme toute méthode de détection des contours, elle est sensible au bruit et mal adaptée aux images à haute sensibilité ISO, mais elle est très bien adaptée aux scènes artificielles où aucune couleur neutre n’est disponible.
Sélectionnez « (IA) détecter depuis les surfaces de l’image », qui combine les deux méthodes précédentes, en utilisant également l’image entière. Cet algorithme trouve la couleur moyenne dans l’image, donnant plus de poids aux zones où des détails précis sont trouvés et où les couleurs sont fortement corrélées. Cela l’immunise mieux contre le bruit que la variante bords et l’immunise mieux contre les surfaces réellement non-neutres que la simple moyenne, mais les textures aux couleurs vives (comme l’herbe verte) sont susceptibles de le faire échouer.
Sélectionnez « tel que pris par le boîtier » pour restaurer les paramètres par défaut du boîtier et relire le RAW Exif.

La pastille de couleur montre la couleur de l’illuminant actuellement calculé projeté dans l’espace sRGB. Le but de l’algorithme d’adaptation chromatique est de transformer cette couleur en blanc pur, ce qui ne signifie pas forcément déplacer l’image vers sa couleur opposée perceptive. Si l’illuminant est correctement réglé, l’image aura la même teinte que celle indiquée dans la pastille de couleur lorsque le module est désactivé.

À gauche de la pastille de couleur se trouve l’approximation CCT (température de couleur corrélée). Il s’agit de la température la plus proche, en kelvin, de l’illuminant actuellement utilisé. Dans la plupart des logiciels de traitement d’image, il est courant de régler la balance des blancs en utilisant une combinaison de température et de teinte. Cependant, lorsque l’illuminant est éloigné de la lumière du jour, le CCT devient imprécis et non pertinent, et la CIE (Commission internationale de l’éclairage) décourage son utilisation dans de telles conditions. Le texte du CCT vous informe de la correspondance CCT la plus proche trouvée :

Lorsque le CCT est suivi de « (lumière du jour) », cela signifie que l’illuminant actuel est proche d’un spectre de lumière du jour idéal ± 0,5 %, et le chiffre du CCT est donc significatif. Dans ce cas, il est conseillé d’utiliser l’illuminant « D (lumière du jour) ».
Lorsque le CCT est suivi de « (corps noir) », cela signifie que l’illuminant actuel est proche d’un spectre idéal de corps noir (planckien) ± 0,5 %, et le chiffre du CCT est donc significatif. Dans ce cas, il est conseillé d’utiliser l’illuminant « Planckien (corps noir) ».
Lorsque le CCT est suivi de « (invalide) » , cela signifie que le chiffre CCT n’a pas de sens et est faux, car nous sommes trop loin d’un spectre de lumière du jour ou d’un spectre de la lumière du corps noir. Dans ce cas, il est conseillé d’utiliser l’illuminant personnalisé. L’adaptation chromatique fonctionnera toujours comme prévu (voir la remarque ci-dessous), de sorte que le mot clé « (invalide) » signifie uniquement que la couleur de l’illuminant actuel n’est pas précisément liée au CCT affiché. Ce mot clé n’a rien d’inquiétant – il est simplement là pour vous dire de ne pas utiliser la lumière du jour et les illuminants planckiens car ils ne se comporteront pas comme vous pourriez vous y attendre.

Lorsqu’une des méthodes de détection d’illuminant ci-dessus est utilisée, le module vérifie où se trouve l’illuminant calculé en utilisant les deux spectres idéalisés (lumière du jour et corps noir) et choisit le modèle de spectre le plus précis à utiliser dans son paramètre illuminant. L’interface utilisateur changera en conséquence :

Un curseur de température sera fourni si l’illuminant détecté est proche d’un spectre D (lumière du jour) ou planckien (corps noir), pour lesquels le CCT est significatif.
Des curseurs de teinte et de chroma dans l’espace CIE 1976 Luv sont proposés pour l’illuminant personnalisé, ce qui permet une sélection directe de la couleur de l’illuminant dans un cadre perceptif sans aucune hypothèse intermédiaire.

Remarque : En interne, l’illuminant est représenté par ses coordonnées de chromaticité absolue dans l’espace colorimétrique CIE xyY. Les options de sélection de l’illuminant dans le module ne sont que des interfaces pour configurer cette chromaticité à partir de relations du monde réel et sont destinées à accélérer ce processus. Peu importe pour l’algorithme si le CCT est étiqueté « invalide » – cela signifie simplement que la relation entre le CCT et les coordonnées xyY correspondantes n’est pas physiquement exacte. Quoi qu’il en soit, la couleur définie pour l’illuminant, telle qu’affichée dans la pastille de couleur, sera toujours respectée par l’algorithme.

Lors du passage d’un illuminant à un autre, le module tente de traduire le plus précisément possible les réglages précédents vers le nouvel illuminant. Le passage de n’importe quel illuminant à personnalisé préserve entièrement vos paramètres, puisque l’illuminant personnalisé est un cas général. Le basculement entre d’autres modes, ou de personnalisé à tout autre mode, ne conservera pas précisément vos paramètres du mode précédent en raison d’erreurs d’arrondi.

D’autres illuminants codés en dur sont disponibles (voir ci-dessous). Leurs valeurs proviennent des illuminants standards CIE et sont absolues. Vous pouvez les utiliser directement si vous savez exactement quel type d’ampoule a été utilisé pour éclairer la scène et si vous faites confiance au profil d’entrée de votre boîtier et à la précision des coefficients de référence D65. Sinon, voir les mises en garde ci-dessous.

🔗contrôles de l’onglet CAT

adaptation

L’espace colorimétrique de travail dans lequel le module effectuera sa transformation d’adaptation chromatique et son mixage de canal. Les options suivantes sont fournies :

Bradford linéaire (1985): Ceci est précis pour les illuminants proches de la lumière du jour et est compatible avec la norme standard ICC v4, mais produit des couleurs hors gamut pour les illuminants plus difficiles.

CAT16 (2016): Il s’agit de l’option par défaut. Elle est plus robuste pour éviter les couleurs imaginaires tout en travaillant avec un large gamut ou du cyan et du violet saturés. Elle est plus précise que le CAT Bradform dans la plupart des cas.

Bradford non-linéaire (1985): Cela peut parfois produire de meilleurs résultats que la version linéaire mais n’est pas fiable.

XYZ: Il s’agit de la méthode la moins précise et n’est généralement pas recommandée, sauf à des fins de test et de débogage.

aucun (contourné): Désactive toute adaptation et utiliser l’espace de travail RVB du pipeline graphique.

illuminant

Le type d’illuminant supposé avoir éclairé la scène. Choisissez parmi les éléments suivants :

identique à la chaîne de traitement (D50) : n’effectue pas d’adaptation chromatique dans cette instance de module, mais effectue simplement le mixage des canaux, en utilisant l’espace colorimétrique adaptation sélectionné.

illuminant standard CIE : Choisissez parmi l’un des illuminants standard CIE (lumière du jour, incandescent, fluorescent, équi-énergie ou corps noir), ou un illuminant « lumière LED » non standard. Ces valeurs sont toutes pré-calculées - tant que le capteur de votre appareil photo est correctement profilé, vous pouvez simplement les utiliser telles quelles. Pour les illuminants proches du locus planckien, un contrôle supplémentaire de « température » est également fourni (voir ci-dessous).

personnalisé : Si un patch gris neutre est disponible dans l’image, la couleur de l’illuminant peut être sélectionnée à l’aide de la pipette de couleur, ou peut être spécifiée manuellement à l’aide des curseurs de teinte et de saturation (dans l’espace colorimétrique perceptuel LCh). L’échantillon de couleur à côté de la pipette de couleur montre la couleur de l’illuminant calculé utilisé dans la compensation CAT. La pipette de couleur peut également être utilisé pour restreindre la zone utilisée pour la détection de l’IA (ci-dessous).

(AI) détecter depuis les surfaces de l’image: Cet algorithme obtient la couleur moyenne des zones de l’image qui ont une covariance élevée entre les canaux de chroma dans l’espace YUV et une variance intra-canal élevée. En d’autres termes, il recherche les parties de l’image qui semblent être grises sans considérer les surfaces colorées plates qui peuvent être réellement teintées. Il ignore également le bruit de chroma ainsi que les aberrations chromatiques.

(AI) détecter depuis les bords de l’image : contrairement à l’équilibrage des blancs automatique du module balance des blancs qui repose sur l’hypothèse du « monde gris », cette méthode détecte automatiquement un illuminant approprié en utilisant l’hypothèse du « bord gris », en calculant le Minkowski p-norm (p = 8) du laplacien et en essayant de le minimiser. C’est-à-dire qu’il suppose que les bords doivent avoir le même dégradé sur tous les canaux (bords gris). Elle est plus sensible au bruit que la précédente méthode de détection basée sur la surface.

tel que pris par le boîtier : calcule l’illuminant en fonction des paramètres de balance des blancs fournis par l’appareil photo.

température

Ajuste la température de couleur de l’illuminant. Déplacez le curseur vers la droite pour adopter un illuminant plus bleu, ce qui donnera à l’image une apparence plus chaude/plus rouge. Déplacez le curseur vers la gauche pour adopter un illuminant plus rouge, ce qui rend l’image plus froide/plus bleue après compensation.

Ce contrôle n’est disponible que pour les illuminants qui se trouvent près du locus de Planck et fournit un réglage fin le long de ce locus. Pour les autres illuminants, le concept de « température de couleur » n’a pas de sens, donc aucun curseur de température n’est fourni.

teinte

Pour une balance des blancs personnalisée, définissez la teinte de la couleur de l’illuminant dans l’espace colorimétrique LCh (dérivée de l’espace CIE Luv).

chroma

Pour une balance des blancs personnalisée, définissez la chroma (ou la saturation) de la couleur de l’illuminant dans l’espace colorimétrique LCh (dérivé de l’espace CIE Luv).

compression gamut

La plupart des capteurs de caméra sont légèrement sensibles aux longueurs d’onde UV invisibles, qui sont enregistrées sur le canal bleu et produisent des couleurs « imaginaires ». Une fois corrigées par le profil de couleur d’entrée, ces couleurs finiront par sortir du gamut (c’est-à-dire qu’il ne sera peut-être plus possible de représenter certaines couleurs comme un triplet [R, V, B] valide avec des valeurs positives dans l’espace colorimétrique de travail) et produire des artefacts visuels dans les dégradés. L’adaptation chromatique peut également repousser d’autres couleurs valides hors du gamut tout en repoussant encore plus loin les couleurs déjà hors du gamut.

La compression gamut utilise une méthode perceptive, non destructive, pour tenter de compresser la chroma en préservant la luminance inchangée et en conservant la teinte aussi proche que possible. L’objectif de cette méthode est d’adapter l’image entière au gamut de l’espace colorimétrique de travail. Cette fonctionnalité est par exemple très utile pour les scènes contenant des lumières LED bleues, qui sont souvent assez problématiques et peuvent entraîner un affreux écrêtage du gamut dans l’image finale.

écrêter les valeurs RVB négatives du gamut

Supprime toutes les valeurs RVB négatives (les met à zéro). Cela permet de gérer un mauvais niveau de noir ainsi que les problèmes d’écrêtage du canal bleu qui peuvent survenir avec les lumières LED bleues. Cette option est destructrice pour la couleur (elle peut changer la teinte) mais garantit une sortie RVB valide quoi qu’il arrive. Il ne doit jamais être désactivé à moins que vous ne vouliez vous occuper du mappage du gamut manuellement et compreniez ce que vous faites. Dans ce cas, utilisez la correction du niveau de noir dans le module exposition pour vous débarrasser de toute valeur RVB négative (RVB signifie lumière, qui est de l’énergie, et qui devrait toujours être une quantité positive), puis augmentez la compression gamut jusqu’à ce qu’il ne reste plus de taches noires unies dans l’image. Un débruitage approprié peut également aider à éliminer les valeurs RVB incorrectes. A noter que cette approche peut encore être insuffisante pour récupérer quelques bleus profonds et lumineux.

Remarque 1 : il a été signalé que certains pilotes OpenCL ne fonctionnent pas correctement lorsque des valeurs RVB négatives sont présentes dans le pipeline de pixels, car de nombreux opérateurs de pixels utilisent des logarithmes et des fonctions de puissance (filmique, balance des couleurs, toutes les conversions d’espace colorimétrique CIE Lab < -> CIE XYZ), qui ne sont pas définies pour les nombres négatifs. Bien que les entrées soient nettoyées avant les opérations sensibles, cela ne suffit pas pour certains pilotes OpenCL, qui produisent des valeurs isolées NaN (pas un nombre). Ces valeurs NaN peuvent ensuite être diffusées par des filtres locaux (opérations de flou et de netteté, telles que netteté, contraste local, égaliseur de contraste, passe-bas, passe-haut, flou de surface et reconstruction des hautes lumières de filmique), résultant en de grands carrés noirs, gris ou blancs.

Dans tous ces cas, vous devez activer l’option « écrêter les valeurs RVB négatives du gamut » dans le module calibration des couleurs.

Remarque 2 : Un cas courant d’échec des algorithmes de couleur dans le module calibration des couleurs (en particulier la compression du gamut) concerne les pixels qui ont une valeur de luminance de 0 (canal Y de l’espace CIE 1931 XYZ), mais une chromaticité non nulle (canaux X et Z de l’espace CIE 1931 XYZ). Ce cas est une bizarrerie numérique qui ne correspond à aucune réalité physique (un pixel sans luminance ne devrait pas avoir de chromaticité non plus), produira une division par zéro dans les espaces colorimétriques xyY et Yuv, et créera en conséquence des valeurs RVB NaN. Ce problème n’est pas corrigé dans calibration des couleurs car il s’agit du symptôme d’un mauvais profilage d’entrée et/ou d’un mauvais niveau de point noir, et doit être résolu manuellement soit en ajustant le profil de couleur d’entrée avec le mélangeur de canaux ou dans la correction du niveau de noir du module exposition.

🔗avertissements CAT

Pour que l’adaptation chromatique fonctionne correctement il faut que soient satisfaites un certain nombre d’hypothèses concernant les étapes antérieures du traitement dans le pipeline graphique. Il peut être facile d’invalider ces hypothèses par inadvertance. Pour vous aider à éviter ce genre d’erreur, le module calibration des couleurs affichera des avertissements dans les circonstances suivantes.

Si le module calibration des couleurs est configuré pour effectuer une adaptation chromatique mais que le module balance des blancs n’est pas réglé sur « boîtier », des avertissements seront affichés dans les deux modules. Ces erreurs peuvent être résolues soit en réglant le module balance des blancs sur « boîtier » soit en désactivant l’adaptation chromatique dans le module calibration des couleurs. Notez que certains capteurs peuvent nécessiter des corrections mineures dans le module balance des blancs, auquel cas ces avertissements peuvent être ignorés.
Si deux ou plusieurs instances de calibration des couleurs ont été créées, chacune essayant d’effectuer une adaptation chromatique, une erreur sera affichée sur la seconde instance. Cela peut être un cas d’utilisation valide (par exemple, lorsque des masques ont été configurés pour appliquer différentes balances des blancs à différentes zones ne se chevauchant pas de l’image), auquel cas les avertissements peuvent être ignorés. Dans la plupart des autres cas, l’adaptation chromatique doit être désactivée dans l’une des instances pour éviter les doubles corrections.

Par défaut, si une instance du module calibration des couleurs effectue déjà une adaptation chromatique, chaque nouvelle instance que vous créez aura automatiquement son adaptation réglée sur « aucun (contourner) » pour éviter cette erreur de « double correction ».

Les modes d’adaptation chromatique dans le module calibration des couleurs peuvent être désactivés en définissant adaptation sur « aucun (contourner) » ou en réglant illuminant sur « identique à la chaîne de traitement (D50) » dans l’onglet CAT.

Dans un flux de travail d’édition RAW typique, ces avertissements visent à éviter les erreurs courantes que l’on peut facilement faire quand on utilise des préréglages automatiques par défaut dans le module. Lors de l’utilisation de préréglages personnalisés et de certains flux de travail spécifiques, tels que l’édition de numérisations de films ou de fichiers JPEG, ces avertissements peuvent et doivent être ignorés.

Les utilisateurs avancés peuvent désactiver les avertissements du module dans préférences > traitement > montrer les messages d’alerte.

🔗mixeur de canaux

Le reste de ce module est un mélangeur de canaux standard, vous permettant d’ajuster les sorties R, V, B, la couleur, la luminosité et le gris du module en fonction des valeurs relatives des canaux d’entrée R, V et B.

Le mixage des canaux est effectué dans l’espace colorimétrique défini par le contrôle adaptation de l’onglet CAT. À toutes fins pratiques, ces espaces CAT sont des espaces RVB particuliers liés à la physiologie humaine et proportionnels aux émissions de lumière dans la scène, mais ils se comportent toujours de la même manière que tout autre espace RVB. L’utilisation de l’un des espaces CAT peut faciliter le processus de réglage du mixeur de canaux, en raison de leur connexion avec la physiologie humaine, mais il est également possible de mixer les canaux dans l’espace de travail RVB du pipeline en réglant adaptation sur « aucun (contourner) ». Pour effectuer un mixage de canaux dans l’un des espaces colorimétriques adaptation sans adaptation chromatique, réglez illuminant sur « identique à la chaîne de traitement (D50) ».

Remarque : Les couleurs réelles des couleurs primaires CAT ou RVB utilisées pour le mixage de canaux, projetées sur l’espace d’affichage sRVB, sont peintes à l’arrière-plan des curseurs RVB, afin que vous puissiez avoir une idée du décalage de couleur qui résultera de la modification de vos paramètres.

Le mixage des canaux est un processus qui définit un facteur d’amplification/réduction pour chaque canal comme la combinaison des ratios de chaque canal d’origine. Au lieu d’entrer une simple correction qui lie la valeur de sortie d’un canal à sa valeur d’entrée (par exemple, R_sortie = R_entrée × correction), la correction de chaque canal dépend de l’entrée de tous les canaux pour chaque pixel (par exemple, R_sortie = R_entrée × R_correction + V_entrée × V_correction + B_entrée × B_correction). Ainsi, chaque canal d’un pixel contribue aux autres (un processus connu sous le nom de « diaphonie » ou « cross-talk ») qui équivaut à faire tourner les couleurs primaires de l’espace colorimétrique en 3D. Il s’agit en fait d’une simulation numérique de filtres de couleurs matériels.

Bien que la rotation des couleurs primaires en 3D équivaille finalement à appliquer une rotation générale de teinte, la connexion entre les corrections RVB et la rotation de teinte perceptive qui en résulte n’est pas directement prévisible, ce qui rend le processus non intuitif. « R », « V » et « B » doivent être considérés comme trois lumières que nous composons, et non comme un ensemble de couleurs ou de teintes. De plus, puisque la trichromie RVB ne découple pas la luminance et la chromaticité mais est une configuration d’éclairage additive, le canal « V » étant plus fortement lié à la perception de la luminance humaine que les canaux « R » et « B » ; tous les pixels ont un canal « V » différent de zéro, ce qui implique que toute correction du canal « V » affectera probablement tous les pixels.

Le processus de mixage des canaux est donc lié à une interprétation physique du tristimulus RVB (en tant que lumières additives) qui le rend bien adapté à la calibration des couleurs primaires et aux corrections d’illuminant. De plus il fusionne les changements de couleur sans cassure. Cependant, essayer de le comprendre et de le prédire d’un point de vue perceptif (luminance, teinte et saturation) va échouer et est découragé.

Remarque : Les étiquettes « R », « V » et « B » des canaux des espaces colorimétriques de ce module ne sont que des conventions formées par habitude. Ces canaux ne sont pas nécessairement « rouge », « vert » et « bleu », et il est déconseillé d’essayer de leur donner un sens en se basant sur leurs noms. Il s’agit d’un principe général qui s’applique à tout espace RVB utilisé dans n’importe quelle application.

🔗onglets R, V et B

Au niveau le plus élémentaire, vous pouvez considérer les onglets R, V et B du module calibration des couleurs comme un type de multiplication matricielle entre une matrice 3x3 et les valeurs d’entrée [R V B]. Ceci est en fait très similaire à ce que fait un profil de couleur ICC basé sur une matrice, sauf que l’utilisateur peut entrer les coefficients de la matrice via l’interface graphique de darktable plutôt que de lire les coefficients à partir d’un fichier de profil ICC.

┌ R_sortie ┐     ┌ Rr  Rv  Rb ┐      ┌ R_entrée ┐
│ V_sortie │  =  │ Vr  Vv  Vb │   X  │ V_entrée │
└ B_sortie ┘     └ Br  Bv  Bb ┘      └ B_entrée ┘

Si, par exemple, une matrice vous a été fournie pour passer d’un espace colorimétrique à un autre, vous pouvez entrer les coefficients de la matrice dans le mixeur de canaux comme suit :

sélectionnez l’onglet R puis définissez les valeurs Rr, Rv et Rb à l’aide des curseurs d’entrée R, V et B
sélectionnez l’onglet V puis définissez les valeurs Vr, Vv et Vb à l’aide des curseurs d’entrée R, V et B
sélectionnez l’onglet B puis définissez les valeurs Br, Bv et Bb à l’aide des curseurs d’entrée R, V et B

Par défaut, la fonction de mixage du module calibration des couleurs copie simplement les canaux d’entrée [R V B] directement sur les canaux de sortie correspondants. Cela équivaut à multiplier par la matrice identité :

┌ R_sortie ┐     ┌ 1  0  0 ┐      ┌ R_entrée ┐
│ V_sortie │  =  │ 0  1  0 │   X  │ V_entrée │
└ B_sortie ┘     └ 0  0  1 ┘      └ B_entrée ┘

Pour avoir une compréhension plus intuitive du comportement des curseurs de mixage des onglets R, V et B, considérez les points suivants :

pour le canal de destination R, le réglage des curseurs vers la droite rendra les zones R, V ou B de l’image plus « rouges ». Déplacer le curseur vers la gauche rendra ces zones plus « cyan ».
pour le canal de destination V, le réglage des curseurs vers la droite rendra les zones R, V ou B de l’image plus « vertes ». Déplacer le curseur vers la gauche rendra ces zones plus « magenta ».
pour le canal de destination B, le réglage des curseurs vers la droite rendra les zones R, V ou B de l’image plus « bleues ». Déplacer le curseur vers la gauche rendra ces zones plus « jaunes ».

🔗contrôles des onglets R, V et B

Les contrôles suivants sont affichés pour chacun des onglets R, V et B :

entrée R/V/B: Choisissez dans quelle mesure les canaux d’entrée R, V et B influencent le canal de sortie relatif à l’onglet concerné.
normaliser les canaux: Cochez cette case pour normaliser les coefficients afin d’essayer de préserver la luminosité globale de ce canal dans l’image finale par rapport à l’image d’entrée.

🔗onglets luminosité et saturation

La luminosité et la saturation (saturation des couleurs) des pixels d’une image peuvent également être ajustées en fonction des canaux d’entrée R, V et B. L’algorithme de base utilisé est le même que celui qu’utilise le module filmique rvb pour le mappage des tonalités (qui préserve les ratios RVB) et pour la saturation des tons moyens (qu’il manipule).

algorithme de saturation: Ce contrôle vous permet de mettre à niveau l’algorithme de saturation vers la nouvelle version 2021, pour les développements effectués avant darktable 3.6 – il n’apparaîtra pas pour les développements qui utilisent déjà la dernière version.

🔗contrôles de l’onglet saturation

entrée R/V/B: Ajuste la saturation des couleurs en fonction des canaux R, V et B de ces couleurs. Par exemple, le réglage du curseur rouge (entrée) affectera la saturation des couleurs contenant beaucoup de canal R bien plus que celle des couleurs contenant seulement une petite quantité de canal « R ».
normaliser les canaux: Cochez cette case pour essayer de maintenir constante la saturation globale entre les images d’entrée et de sortie.

🔗contrôles de l’onglet luminosité

entrée R/V/B: Ajuste la luminosité de certaines couleurs de l’image, en fonction des canaux R, V et B de ces couleurs. Par exemple, le réglage du curseur rouge (entrée) affectera la luminosité des couleurs contenant beaucoup de canal R bien plus que celle des couleurs contenant seulement une petite quantité de canal R. Lors de l’assombrissement/éclaircissement d’un pixel, le rapport des canaux R, V et B pour ce pixel est conservé, afin de préserver la teinte.
normaliser les canaux: Cochez cette case pour essayer de maintenir la luminosité globale constante entre les images d’entrée et de sortie.

🔗onglet gris

Une autre application très utile de calibration des couleurs est la possibilité de mélanger les canaux pour produire une sortie en niveaux de gris – une image monochrome. Sélectionnez l’onglet gris et réglez les curseurs R, V et B pour contrôler la contribution de chaque canal à la luminosité de la sortie. Cela équivaut à la multiplication matricielle suivante :

Gris_sortie  =   [ r  v  b ]  X  ┌ R_entrée ┐
                                 │ V_entrée │
                                 └ B_entrée ┘

Lorsqu’il s’agit des tons chair, les poids relatifs des trois canaux affecteront le niveau de détail de l’image. Mettre plus de poids sur R (par exemple [0,9, 0,3, -0,3]) donnera des tons de peau lisses, tandis que l’accentuation de V (par exemple [0,4, 0,75, -0,15]) fera ressortir plus de détails. Dans les deux cas, le canal B est réduit pour éviter d’accentuer le grain de peau indésirable.

🔗contrôles de l’onglet gris

entrée R/V/B: Choisissez dans quelle mesure chacun des canaux R, V et B contribue au niveau de gris de la sortie. L’image ne sera convertie en monochrome que si les trois curseurs totalisent une valeur non nulle. Ajouter plus de B aura tendance à faire ressortir plus de détails, ajouter plus de R aura tendance à lisser les tons chair.
normaliser les canaux: Cochez cette case pour essayer de maintenir la luminosité globale constante au fur et à mesure que les curseurs sont ajustés.

🔗extraction de paramètres à l’aide d’une charte de couleurs

Étant donné que le mixeur de canaux est essentiellement une matrice RVB (similaire au profil de couleur d’entrée utilisé pour les images RAW), il peut être utilisé pour améliorer la précision des couleurs du profil de couleur d’entrée en calculant les paramètres ad hoc de calibration des couleurs.

Ces paramètres calculés visent à minimiser, dans une situation d’éclairage donnée, les différences observées entre les couleurs de la scène et celles de l’enregistrement fourni par le boîtier. Cela équivaut à créer un profil de couleur ICC générique, mais ici, le profil est plutôt stocké en tant que paramètres de module qui peuvent être enregistrés sous forme de préréglages ou de styles, pour être partagés et réutilisés entre les images. Ces profils sont censés compléter et affiner le profil d’entrée générique mais ne le remplacent pas.

Cette fonctionnalité peut vous aider à :

gérer des illuminants difficiles, tels que des ampoules à faible IRC, pour lesquels un simple équilibrage des blancs ne suffira jamais,
numériser des œuvres d’art ou des produits commerciaux où une restitution fidèle des couleurs d’origine est requise,
neutraliser plusieurs boîtiers différents à la même référence, lors de séances de photos avec plusieurs caméras, afin d’obtenir un aspect de base cohérent et de partager les paramètres d’édition des couleurs pour obtenir un aspect final cohérent,
obtenir un pipeline graphique sain dès le début, une optimisation de la balance des blancs et une suppression de toute dominante de couleur due à la lumière réfléchie, avec un minimum d’effort et de temps.

🔗chartes de couleurs prises en charge

Les utilisateurs ne sont pas actuellement autorisés à utiliser des cibles personnalisées, mais un nombre limité de chartes couleur vérifiées (de fabricants réputés) sont supportées :

X-Rite / Gretag MacBeth Color Checker 24 (avant et après 2014),
Datacolor SpyderCheckr 24,
Datacolor SpyderCheckr 48.

Les utilisateurs ne sont pas encouragés à acheter des chartes de couleurs bon marché, sans marque, car la constance des couleurs ne peut pas être assurée à de tels prix. Des chartes de couleurs imprécises ne permettront pas d’atteindre l’objectif de calibration des couleurs et aggraveront peut-être les choses.

Les chartes IT7 et IT8 ne sont pas prises en charge car elles ne sont guère portables et ne sont pas pratiques pour une utilisation sur place pour les profils ad hoc. Ces chartes conviennent mieux à la création de profils de couleurs génériques, réalisés à l’aide d’un illuminant standard, par exemple avec Argyll CMS.

Remarque : X-Rite a changé la formule de ses pigments en 2014, ce qui a légèrement modifié la couleur des pastilles. Les deux formules sont prises en charge dans darktable, mais vous devez faire attention et choisir la bonne référence pour votre cible. En cas de doute, essayez les deux et choisissez celui qui donne le delta E moyen le plus bas après la calibration.

🔗prérequis

Pour utiliser cette fonctionnalité, vous devrez prendre une photo test d’une charte de couleurs prise en charge, sur place, dans des conditions d’éclairage appropriées :

cadrer la charte au centre à 50% du champ du boîtier, pour vous assurer que l’image est exempte de vignettage,
assurez-vous que la source lumineuse principale est suffisamment éloignée de la charte pour donner un champ d’éclairement uniforme sur la surface de la charte,
ajustez l’angle entre la lumière, la charte et l’objectif pour éviter les reflets et la brillance sur les pastilles de couleur,
pour un profil de la meilleure qualité, vous devez capturer une image avec la luminosité appropriée. Pour ce faire, prenez quelques images bracketées (entre -1 et +1 IL) de votre charte de couleurs et chargez-les dans darktable, en vous assurant que tous les modules entre calibration des couleurs et profil de couleurs de sortie sont désactivés. Choisissez l’image où la tache blanche a une clarté L de 94-96% dans l’espace CIE Lab ou une luminance Y de 83-88% dans l’espace CIE XYZ (utilisez la pipette de couleur globale). Cette étape n’est pas strictement nécessaire. Vous pouvez également prendre une seule image et appliquer la compensation d’exposition recommandée dans le rapport de profil.

Si les conditions d’éclairage sont proches d’un illuminant standard D50 à D65 (lumière naturelle directe, pas de lumière réfléchie colorée), la photo de la charte de couleurs peut être utilisée pour produire un profil générique qui conviendra à tout éclairage de lumière du jour avec seulement un léger ajustement de la balance des blancs.

Si les conditions d’éclairage sont particulières et éloignées des illuminants standard, la photo de la charte de couleurs ne sera utilisable que comme profil ad-hoc pour des photos prises dans les mêmes conditions d’éclairage.

🔗utilisation

Les paramètres utilisés dans le calibrage des couleurs dépendent de l’espace CAT choisi et de tous les paramètres de couleur définis précédemment dans le pipeline graphique dans les modules balance des blancs et profil de couleur d’entrée. En tant que tels, les résultats du profilage (par exemple, les coefficients de mixage des canaux RVB) ne sont valides que pour un ensemble précis de paramètres espace CAT, balance des blancs et profil de couleur d’entrée. Si vous souhaitez créer un style générique avec votre profil, n’oubliez pas que vous devrez également inclure les paramètres de ces modules.

Utilisez le processus suivant pour créer votre profil/style prédéfini :

Activez le module correction des objectifs pour corriger tout vignettage qui pourrait induire en erreur la calibration,
En bas du module calibration des couleurs, cliquez sur la flèche à côté du label calibrer avec une charte de couleurs, pour afficher les contrôles,
Choisissez le bon modèle et le fabricant de votre charte couleur dans la liste déroulante charte,
Dans l’aperçu de l’image, une superposition des pastilles de la charte apparaîtra. Faites glisser les coins de la charte afin qu’ils correspondent aux références visuelles (points ou croix) autour de la cible, pour compenser toute distorsion de perspective,
Cliquez sur le bouton rafraîchir pour calculer le profil,
Vérifiez le rapport de qualité du profil. S’il est “bon”, vous pouvez cliquer sur le bouton valider. Sinon, essayez de modifier la stratégie d’optimisation et actualisez à nouveau le profil.
Enregistrez le profil dans un préréglage ou un style, ou, à partir de la vue table lumineuse ou à partir de la pellicule, copiez et collez simplement les paramètres du module sur toutes les photos prises dans les mêmes conditions d’éclairage.

Remarque : Il n’est pas nécessaire d’utiliser la matrice standard dans le module profil de couleur d’entrée lors d’un calibrage, mais sachez que la balance des blancs par défaut “boîtier” ne fonctionnera pas correctement avec tout autre profil, et que vous devrez toujours utiliser le même profil d’entrée chaque fois que vous réutilisez ces paramètres de calibration.

🔗lire le rapport de profil

Le rapport de profil vous aide à évaluer la qualité de la calibration. Les paramètres de la calibration des couleurs ne sont qu’une optimisation de la “meilleure correspondance” et ne seront jamais précis à 100% pour l’ensemble du spectre de couleurs. Nous devons donc déterminer “à quel point il est inexact” afin de savoir si nous pouvons ou non faire confiance à ce profil.

De mauvais profils peuvent se produire et feront plus de mal que de bien s’ils sont utilisés.

🔗delta E et le rapport de qualité

Le CIE delta E 2000 (ΔE), ou écart de couleur, est utilisé comme une mesure perceptive de l’erreur entre la couleur de référence des pastilles et la couleur obtenue après chaque étape de calibration :

ΔE = 0 signifie qu’il n’y a pas d’erreur – la couleur obtenue est exactement la couleur de référence. Malheureusement, cela ne se produira jamais dans la pratique.
ΔE = 2,3 est défini comme la différence juste perceptible (JND en anglais pour Just Noticeable Difference).
ΔE < 2,3 signifie que l’observateur moyen ne sera pas en mesure de faire la différence entre la couleur de référence attendue et la couleur obtenue. C’est un résultat satisfaisant.
ΔE > 2,3 signifie que la différence de couleur entre la valeur attendue et la couleur obtenue est perceptible pour l’observateur moyen. C’est insatisfaisant mais parfois inévitable.

Le rapport qualité monitore le ΔE moyen et maximum à l’entrée du module (avant que quoi que ce soit ne soit fait), après l’étape d’adaptation chromatique (balance des blancs uniquement) et à la sortie du module (balance des blancs et mixage des canaux). A chaque étape, le ΔE doit être inférieur à celui de l’étape précédente, si tout se passe comme prévu.

🔗données du profil

Les données générées par le processus de profilage comprennent la matrice 3x3 RVB et l’illuminant détecté. Ceux-ci sont exprimés dans l’espace adaptation CAT défini dans l’onglet CAT et sont fournis au cas où vous souhaiteriez exporter ces coefficients vers d’autres logiciels. Si l’illuminant détecté est lumière du jour ou corps noir, la matrice doit être assez générique et réutilisable pour d’autres illuminants lumière du jour et corps noir avec l’ajout d’un petit ajustement de la balance des blancs.

🔗valeurs de normalisation

Ce sont les paramètres que vous devez définir, tels quels, pour les paramètres exposition et correction du niveau du noir dans le module exposition, afin d’obtenir le moins d’erreur possible dans votre profil. Cette étape est facultative et n’est utile que lorsque la plus grande précision est requise, mais sachez qu’elle peut produire des valeurs RVB négatives qui seront écrêtées à divers points du pipeline.

🔗superposition

Le graphique en superposition affiche un disque au centre de chaque pastille de couleur, qui représente la valeur de référence attendue de cette pastille, projetée dans l’espace d’affichage RVB. Cela vous aide à évaluer visuellement la différence entre la référence et la couleur réelle sans avoir à vous soucier des valeurs ΔE. Cet indice visuel ne sera fiable que si vous définissez le module exposition comme indiqué dans les valeurs de normalisation du rapport de profil.

Une fois le profil calibré, certaines des pastilles carrées seront barrées en arrière-plan par une ou deux diagonales :

les pastilles qui ne sont pas barrées ont un ΔE < 2,3 (JND), ce qui signifie qu’elles sont suffisamment précises pour que l’observateur moyen ne puisse pas remarquer la déviation,
les pastilles barrées d’une diagonale ont 2,3 < ΔE < 4,6, ce qui signifie qu’elles sont légèrement inexactes,
les pastilles barrées de deux diagonales ont un ΔE > 4,6 (2 × JND), ce qui signifie qu’elles sont très imprécises.

Ce retour visuel vous aidera à mettre en place le compromis d’optimisation pour vérifier quelles couleurs sont plus ou moins précises.

🔗amélioration du profil

Étant donné que toute calibration n’est que la recherche du « meilleur ajustement » (en utilisant une méthode des moindres carrés pondérés), il est impossible d’avoir toutes les pastilles dans notre tolérance ΔE < 2,3. Certains compromis seront donc nécessaires.

Le paramètre optimisé pour vous permet de définir une stratégie d’optimisation qui tente d’augmenter la précision du profil dans certaines couleurs au détriment des autres. Les options suivantes sont disponibles :

sans : n’utilise pas de stratégie explicite mais repose sur la stratégie implicite définie par le fabricant de la charte de couleurs. Par exemple, si la charte de couleurs comporte principalement des pastilles à faible saturation, le profil sera plus précis pour les couleurs moins saturées.
couleurs neutres : privilégie les gris et les couleurs moins saturées. Ceci est utile pour les cas désespérés impliquant des éclairages fluorescents et LED bon marché, ayant un faible IRC. Cependant, cela peut augmenter davantage l’erreur dans les couleurs hautement saturées qu’une absence de profil.
couleurs saturées : privilégie les couleurs primaires et les couleurs très saturées. Ceci est utile dans la photographie de produits et commerciale, pour obtenir les couleurs correctes de la marque.
couleurs de la peau et de terre, couleurs du feuillage, couleurs du ciel et de l’eau : Donne la priorité à la gamme de teintes choisie. Ceci est utile si le sujet de vos photos est clairement défini et a une couleur typique.
delta E moyen : essaye d’uniformiser l’erreur de couleur sur toute la gamme de couleurs et de minimiser l’erreur de perception moyenne. Ceci est utile pour les profils génériques.
delta E maximum : essaye de minimiser les valeurs aberrantes et les erreurs importantes, au détriment de l’erreur moyenne. Cela peut être utile pour faire rentrer les bleus très saturés dans le rang.

Quoi que vous fassiez, les stratégies qui favorisent un ΔE moyen faible auront généralement un ΔE maximum plus élevé, et vice versa. De plus, les bleus sont toujours la gamme de couleurs la plus difficile à corriger, de sorte que le calibrage revient généralement à protéger les bleus au détriment de tout le reste, ou de tout le reste au détriment des bleus.

La facilité d’obtention d’un bon calibrage dépend de la qualité de l’illuminant de la scène (les illuminants lumière du jour et IRC élevé doivent toujours être préférés), de la qualité du profil de couleur d’entrée original, de la correction du niveau du noir définie dans le module exposition, mais avant tout des propriétés mathématiques de la grille de filtres du capteur de l’appareil photo.

🔗vérification de profil

Il est possible d’utiliser le bouton vérifier le delta E de sortie (en bas à gauche du module) pour effectuer un seul calcul ΔE de la référence de la charte de couleurs par rapport à la sortie du module calibration des couleurs. Cela peut être utilisé des manières suivantes :

Pour vérifier l’exactitude d’un profil calculé dans des conditions particulières par rapport à une charte de couleurs photographiée dans différentes conditions.
Pour évaluer les performances de toute correction de couleur effectuée plus tôt dans le pipeline, en définissant les paramètres calibration des couleurs sur des valeurs qui la désactivent effectivement (adaptation dans CAT à aucun (contourner), tout le reste est défini par défaut), et utiliser simplement le ΔE moyen comme mesure de performance.

🔗mises en garde

La possibilité d’utiliser des illuminants CIE standard et des interfaces basées sur CCT pour définir la couleur de l’illuminant dépend de choix raisonnable des valeurs pour la matrice standard dans le module profil de couleur d’entrée ainsi que pour les coefficients RVB dans le module balance des blancs.

Certains appareils photo, notamment ceux d’Olympus et de Sony, ont des coefficients de balance des blancs inattendus qui rendront toujours le CCT détecté invalide, même pour les illuminants de la scène réellement de type lumière du jour. Cette erreur provient très probablement de problèmes avec la matrice d’entrée standard, qui provient d’Adobe DNG Converter.

Il est possible de pallier ce problème, si vous disposez d’un écran d’ordinateur calibré pour un illuminant D65, en utilisant le processus suivant :

Affichez une surface blanche sur votre écran, par exemple en affichant un fond blanc dans n’importe quel logiciel de retouche photo que vous aimez
Prenez une photo floue (hors mise au point) de cette surface avec votre appareil photo, en vous assurant qu’il n’y a pas de lumière “parasite” dans le cadre, que vous n’avez pas d’écrêtage et que vous utilisez une ouverture entre f/5,6 et f/8 ,
Ouvrez l’image dans darktable et extrayez la balance des blancs en utilisant l’outil spot dans le module balance des blancs sur la zone centrale de l’image (les régions non centrales peuvent être sujettes à des aberrations chromatiques). Cela générera un ensemble de 3 coefficients RVB.
Créer un nouveau préréglage pour le module balance des blancs avec ces coefficients et l’appliquer automatiquement à toute image RAW couleur créée par le même appareil photo.