Comment gérer la couleur sur le web

Les couleurs affichées par le moniteur d'un Macintosh sont systématiquement plus claires que celles affichées par celui d'un PC.

Cette différence provient principalement d'un réglage différent de la correction du gamma sur les deux plates-formes. Le coefficient gamma caractérise la non-linéarité des moniteurs utilisant un tube cathodique ; c'est le canon à électrons qui est responsable de ce comportement, et non les luminophores. D'autres facteurs jouent un rôle dans l'affichage de la couleur : le réglage de la luminosité et du contraste, l'espace chromatique du moniteur, et les conditions de son emploi. La gestion de la couleur s'avère plus difficile sur le web qu'en PAO, parce qu'Internet est un système distribué et faiblement couplé. Aucune des deux solutions proposées (enregistrement de données chromatiques avec l'image, espace chromatique standard sRVB) ne fonctionne dans les éditeurs de pages web et les navigateurs actuels. C'est un fait maintenant bien connu que les pages web apparaissent généralement plus claires sur le moniteur d'un Mac que sur celui d'un PC. Cette différence d'affichage ne réside pas dans le matériel : depuis plusieurs années, le Mac et le PC sont dotés de moniteurs interchangeables. Elle provient avant tout du  réglage d'origine du gamma par voie logicielle, ce que l'on appelle "gamma correction" en anglais. De quoi s'agit-il ? Définition du gamma Le moniteur d'un micro-ordinateur utilise un écran cathodique, comme un récepteur de télévision (l'écran d'un ordinateur portable utilise des cristaux liquides, et le présent texte ne lui est pas applicable). Les lois de la physique font que l'intensité de la lumière émise n'est pas proportionnelle au signal de tension que la carte graphique transmet au moniteur. Ce ne sont pas les luminophores qui sont en cause (car on les utilise dans la partie linéaire de leur caractéristique), mais les canons à électrons (il y en a trois, un par couleur de base). Le fonctionnement intrinsèque de ces dispositifs fait que le signal de sortie (l'intensité de la lumière émise par un luminophore) et le signal d'entrée (la tension électrique fournie par la carte graphique) sont reliés par une relation du type puissance : Signal de sortie = (Signal d'entrée)gamma Le nom "gamma" de l'exposant a été emprunté par l'informatique au vocabulaire de la photographie, où la sensibilité d'un film photographique suit une loi du même type. Dans l'application pratique de la formule précédente, le signal d'entrée et le signal de sortie sont exprimés en valeur relative, c'est à dire qu'ils varient entre zéro et un. Cette formule s'applique aux trois couleurs de base (le rouge, le vert et le bleu), si bien que l'on doit attribuer une valeur de gamma à chacune d'elles. En pratique, ces trois valeurs de gamma différent de moins d'un à deux dixièmes d'unité, si bien que l'on caractérise souvent un moniteur à l'aide d'une valeur moyenne que l'on appelle le gamma, sans préciser de couleur particulière. Mise en évidence du gamma L'effet du gamma peut être mis en évidence expérimentalement à l'aide d'une image comportant une plage homogène et une plage tramée. La plage tramée est constituée de carrés alternativement bleus et noirs, et si nous l'observons d'assez loin (50 cm au moins), elle nous apparait homogène, d'un ton bleu correspondant au mélange en proportions égales de noir et de bleu saturé. Le premier effet du gamma consiste donc à faire apparaitre les couleurs plus foncées. Le second effet est le suivant : à une même variation du signal d'entrée correspond une variation du signal de sortie d'autant plus petite que la pente de la courbe du gamma est plus faible. Or la courbe représentative du gamma possède une tangente à l'origine horizontale, ce qui a pour effet de réduire le contraste dans les teintes sombres. Si le gamma de votre machine est élevé, vous constatez que les plages claires se distinguent bien les unes des autres, mais qu'il n'en est pas de même des plages les plus sombres. C'est ainsi que les choses vont se présenter si vous utilisez un PC. Il est possible, par contre, que toutes les plages sombres vous apparaissent distinctes si vous utilisez un Mac,  mais il vous est peut-être alors difficile de distinguer les plages les plus claires. Les infographistes qui travaillent pour le web savent qu'il ne faut pas mettre d'information à faible contraste dans les zones sombres. Une telle information risque en effet d'être un peu près illisible, tout au moins pour les internautes qui utilisent un PC. Si cette information est relative à la navigation, l'effet peut être désastreux. Mesure du gamma La comparaison entre une plage tramée et une plage homogène, qui nous a permis de mettre en évidence les effets du gamma, nous fournit également une méthode approchée, mais simple d'utilisation, pour mesurer le gamma de l'écran d'un moniteur. Il faut s'éloigner suffisamment du moniteur (0,5 m environ,) afin que les plages tramées apparaissent homogènes, éviter toute lumière parasite sur l'écran, et régler la luminosité à une valeur moyenne. Le gamma se lit sous le rectangle pour lequel la plage du haut présente à peu près le même ton que celle du bas. La précision de cette méthode est moins bonne dans le bleu, qui est une couleur sombre, que dans le rouge ou le vert. En général, on se contente d'une seule mesure dans l'échelle des gris. Une mesure plus précise du gamma d'un moniteur peut être effectuée à l'aide d'un chromamètre. Il peut être alors nécessaire de tenir compte de la luminosité résiduelle de l'écran, qui joue un rôle non négligeable pour les faibles signaux d'entrée. On trouve sur le marché des moniteurs équipés d'un chromamètre et d'un dispositif de correction automatique, mais leur coût (de l'ordre de 50 KF) en restreint l'usage aux ateliers de photogravure les mieux équipés. Résultats Lorsqu'on modélise le canon à électrons, les lois de la physique conduisent à une valeur de gamma égale à 5/2. Les valeurs mesurées avant toute correction logicielle varient de 2,3 à 2,6. Si l'on en croit la littérature, le gamma des micro-ordinateurs est préréglé à 1,8 pour le Mac et à 2,2 pour le PC, grâce à un dispositif incorporé à la carte graphique. En pratique, les valeurs mesurées sont extrêmement variables. Un test effectué au Cerig a donné les résultats suivants : 1,8 - 2,2 et 2,6 pour les trois PC que nous possédons (la valeur la plus élevée correspondant à la machine la plus ancienne), et toutes les valeurs possibles et imaginables entre 1 et 1,6 pour notre unique Mac... en fonction des réglages effectués par le dernier utilisateur de la machine. La dispersion des valeurs observées sur PC est quelque peu surprenante, mais il reste vrai que le Mac présente en moyenne un gamma inférieur à celui du PC, ce qui explique effectivement que les images du web y apparaissent plus claires. On peut se demander pourquoi les concepteurs d'ordinateurs n'appliquent pas une correction qui ramène systématiquement le gamma du moniteur à l'unité. Cela tient au fait que l'oeil n'est pas lui non plus un dispositif linéaire : on peut considérer qu'il suit (très approximativement) une loi de type puissance, mais avec un exposant inférieur à l'unité. Pour obtenir une perception uniforme des teintes, il ne faut pas que le gamma du moniteur soit trop faible. Pour le préréglage des machines, des choix différents ont été effectués sur les deux plates-formes, parce que les motivations n'étaient pas les mêmes. Le choix d'Apple aurait été déterminé par le désir d'obtenir à l'écran une image qui se rapproche le plus possible de celle obtenue par impression (en particulier grâce à une Laserwriter). Le choix de la plate-forme PC serait destiné à fournir une image plus contrastée et plus plaisante à regarder. Ces choix sont le pendant de ceux qui ont été effectués en photographie : pour obtenir une bonne diapositive, il faut 0,3 à 0,5 unité de gamma de plus que pour un tirage sur papier. De même, les spécialistes de la vidéo et du cinéma appliquent à leur chaîne graphique un gamma global de 1,14 au lieu de 1. Effets du gamma La différence de gamma entre la plate-forme Apple et la plate-forme PC n'est pas sans conséquence. La majorité des sites web professionnels sont conçus par des infographistes qui ont "grandi et vécu avec le Mac" lorsqu'ils évoluaient dans le domaine de la PAO, et qui restent fidèles à leur plate-forme lorsqu'ils travaillent pour le web. Les internautes, par contre, utilisent majoritairement (80% ou plus) un PC pour parcourir le web. Il résulte de cette situation paradoxale que les couleurs qu'ils voient sont plus sombres que celles qui ont été choisies par les concepteurs du site. Dans le cas inverse (nettement plus rare), ce sont les internautes utilisateurs de Mac qui voient des couleurs plus claires que celles que voudrait leur faire contempler un concepteur de site web travaillant sur PC. De toutes façons, il n'y a pas deux machines ayant exactement le même gamma, ce qui fait que, sur le web, un internaute ne voit jamais une image avec les couleurs qu'elle avait lors de sa création. Dans la majorité des cas, cette modification des couleurs choisies par le créateur n'a pas d'effet dramatique. Les concepteurs sérieux possèdent tous des micro-ordinateurs des deux plates-formes, et ils essayent de régler les couleurs à une "valeur moyenne" comprise entre ce qu'affichent Mac et PC. Ils veillent surtout à ce que leurs images soient bien contrastées, de telle sorte que le "message graphique" qu'ils dispensent soit effectivement compris, même s'il n'est pas transmis de manière fidèle. Après tout, le problème est un peu le même pour l'image télévisée, et personne ne s'en plaint. Il est des cas, cependant, où la politique prudente des concepteurs de sites web n'est plus suffisante : -le commerce électronique. La couleur de l'objet acheté peut avoir une importance déterminante : c'est particulièrement le cas pour les vêtements, les rouges à lèvres, les bijoux, etc. Un bon conseil : n'achetez pas en ligne si la couleur de l'objet choisi vous tient à coeur ! -les sites artistiques : exposition de tableaux, de photographies, de cyberart, etc... Contraste et luminosité S'il est le principal facteur de disparité dans la reproduction des couleurs, le gamma n'entre pas seul en jeu. En particulier, chaque utilisateur de micro-ordinateur peut régler la luminosité et le contraste de son moniteur à sa convenance. Ces réglages ne changent pas la valeur du gamma, mais ils modifient l'affichage des couleurs, et ils ont un effet particulièrement dévastateur sur l'échelle des gris. Voici à quoi correspondent ces deux réglages : -le contraste joue sur les deux teintes extrêmes, le blanc et le noir. Lorsque le contraste est réglé au minimum, le blanc et le noir affichés par le moniteur se rejoignent presque dans l'échelle des gris. Lorsque le contraste est réglé au maximum, la situation est inversée : le blanc est très blanc, et le noir bien noir. L'élargissement de l'espace des gris affichés par le moniteur a effectivement pour effet de renforcer le contraste ; -la luminosité (bjustifyness) joue surtout sur la qualité du blanc. Plus la luminosité est élevée, moins le blanc affiché par le moniteur contient de gris. Ceci dit, un écran "blanc" est rarement aussi blanc qu'une feuille de papier. Attention :  régler la luminosité trop près du maximum peut dégrader la qualité du noir sur certains moniteurs. Le réglage du moniteur est un point très sensible pour les artistes et les photographes qui exposent sur le web (galeries virtuelles) des images en noir et blanc, car de telles images utilisent en général la totalité de l'échelle des gris, et les teintes grises sont très sensibles au réglage de la luminosité. Par exemple, en modifiant cette dernière, on peut faire varier un gris moyen du gris clair au gris foncé. La couleur, par contre, est moins sensible que le gris au réglage de la luminosité : c'est la raison pour laquelle les concepteurs de site font beaucoup appel à la couleur (ainsi qu'au blanc et au noir), et très peu au gris. Autres facteurs Le réglage du gamma, celui du contraste et celui de la luminosité, ne sont pas les seuls facteurs qui modifient l'affichage des couleurs. Jouent également un rôle : Le moniteur. Il suffit, pour s'en persuader, de regarder dans une grande surface vendant de la micro-informatique plusieurs machines voisines affichant la même image (on peut faire la même remarque pour les récepteurs de télévision). Bien qu'il ne reste plus beaucoup de constructeurs de tubes cathodiques dans le monde, tous n'utilisent pas les mêmes luminophores. Tous les moniteurs n'ont donc pas le même espace chromatique ; Le navigateur. Celui de Netscape et celui de Microsoft ne traitent pas toujours les images de la même façon, et la version Mac d'Internet Explorer utilise la technique du tramage d'une manière différente de la version PC ; La carte graphique. Cette dernière n'a pas toujours une mémoire suffisante pour afficher les images en "millions de couleurs" (codage de la couleur sur 3 octets) à la résolution choisie par l'internaute. En "milliers de couleurs" (codage de la couleur sur 2 octets), l'affichage des images peut donner naissance à la formation des bandes disgracieuses. Ces bandes disparaissent si l'on affiche en "million de couleurs" (codage sur 3 octets) ; L'ambiance. On ne porte pas toujours assez d'attention aux facteurs troublant l'observation correcte de l'écran, tels que lumière ambiante trop vive, reflets, éclairage direct de l'écran, etc. Gestion de la couleur sur le web La gestion de la couleur sur le web ("web color management") consiste à faire en sorte qu'une image s'affiche sur la machine de chaque internaute à peu près comme elle se présentait sur la machine de son créateur. C'est un problème difficile à résoudre, parce que les images sont créées et observées sur des machines distinctes, distantes, et sans relation entre elles. Deux types de solution sont actuellement envisagées pour résoudre ce problème : -définir l'espace chromatique moyen des machines utilisées par les internautes, et demander aux créateurs de concevoir leurs images pour cet espace-type ; -enregistrer dans le fichier de chaque image des données chromatiques caractérisant la machine créatrice, afin que le navigateur - qui connaît les données correspondantes pour la machine réceptrice - gère le mieux possible l'affichage de l'image. La première solution consiste à supposer que la majorité des machines utilisées par les internautes présentent des propriétés d'affichage voisines, à définir quantitativement la moyenne correspondante, et à inviter les créateurs à concevoir leurs images pour cette moyenne. Ainsi, le standard sRVB admet 2,2 comme valeur moyenne du gamma, ce qui exclut d'emblée le Mac (10 à 20% des internautes), et bon nombre de PC (à commencer par le mien, dont le gamma vaut environ 1,8...). Le standard sRVB suppose également que tous les moniteurs utilisent des luminophores conformes aux normes de la télévision à haute définition, ce qui est loin d'être le cas. Bref, il y a trop de différences d'affichage entre les machines pour que le standard sRVB résolve le problème de la gestion de la couleur sur le web. Ce standard a peu d'adeptes, et il ne soulève aucun enthousiasme chez les concepteurs de sites web. La seconde solution consiste à enregistrer dans le fichier de chaque image certaines caractéristiques de la machine qui a servi à la créer. Le navigateur de l'internaute, qui dispose des mêmes informations relatives au système sur lequel il se trouve implanté, peut alors afficher l'image de telle sorte qu'elle soit la plus proche possible de modèle original. Au minimum, il faut enregistrer la valeur du gamma ; au maximum, on peut enregistrer le profil ICC complet. Cette dernière solution est irréaliste, parce qu'un tel profil (qui peut atteindre 750 Ko) est trop volumineux. Les formats d'image actuellement utilisés sur le web (GIF et JPEG) ne permettent pas l'enregistrement des paramètres précités. Le format PNG, certes, le permet : au niveau des spécifications, il peut tout faire, y compris enregistrer un profil ICC, ou préciser qu'une image est au standard sRVB. Mais le format PNG n'a pas, pour l'instant, réussi à s'implanter sur web. Dans sa version récente, le format TIFF permet l'enregistrement du gamma, mais il n'est pas envisagé de l'utiliser sur le web.   Conclusion La gestion de la couleur sur le web, on en parle beaucoup... mais tout reste à faire, ou presque. La situation est donc très différente de celle qui prévaut en PAO, où une seconde génération de logiciels donne maintenant satisfaction. Pour le web, qui est un système distribué et faiblement couplé, le problème est techniquement plus complexe. Mais la principale difficulté consiste à mette tous les intéressés d'accord sur un même standard, et à faire en sorte que les éditeurs de navigateurs veuillent bien l'implémenter correctement.

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