La plupart des appareils photos actuelle ne prennent des que des photos en couleurs. Si on veut une image en noirs et blancs, il faut alors lui appliquer un filtre. Mais il y a plusieurs façons de convertir une images couleurs en noirs et blancs. L’objectif de cette leçon est de comprendre quelles sont ces différentes façons de convertir et quels effets elles ont sur l’image.
Photos numérique
Sur un ordinateur, une photo est un ensemble de points rangés en colonnes et en lignes. Chaque point est appelé pixel. La taille d’une photo est caractérisée par le nombre de pixels, ses dimensions par le nombre de colonnes et le nombre de lignes. Que ce soit pour la photographie ou d’autres domaines (musique, vidéo, texte, …), le terme “numérique” désigne toujours le fait que les informations sont représentées par des nombres. En imagerie numérique, une couleur est représentée par 3 nombres entre 0 et 255. Ces 3 nombres représentent les 3 couleurs primaires. Le premier représente le rouge, le second le vert et le troisième le bleu, on appelle cela le code RVB. Ces trois chiffres sont aussi appelés canaux.
Quand un canal est à 0, cela signifie qu’il n’y a pas la couleur correspondante. Quand il est à 255, cela signifie que la couleurs est à son maximum. Ainsi :
- 0, 0, 0 représente du noir,
- 255, 255, 255 représente du blanc,
- 255, 0, 0 représente du rouge pur,
- 0, 255, 0 représente du vert pur,
- 0, 0, 255 représente du bleu pur.
Si les 3 canaux sont égaux on a du gris, ainsi :
- 1, 1, 1 représente un gris très sombre,
- 128, 128, 128 représente un gris moyen,
- 254, 254, 254 représente un gris très clair.
Passage au noir et blanc
Pour convertir une image en noir et blanc, il faut donc ramener les 3 canaux à une même valeur en fonction de leurs valeur initiales. Pour cela plusieurs méthodes existent avec des résultats variés sur le rendu.
Milieu
On choisit une valeur au milieu entre le maximum et le minimum des 3 canaux :
½ × ( MAX(R, V, B) + MIN(R, V, B) )
Moyenne
On fait la moyenne des 3 canaux :
⅓ × ( R + V + B )
Luminosité
On fait une moyenne pondérée en appliquant des coefficients proportionnels à la façon dont notre œil perçoit ces trois canaux :
(0.2126 × R) + (0.7152 × V) + (0.0722 × B)
Vous noterez que 0.2126 + 0.7152 + 0.0722 = 1
Mélangeur de canaux
On choisit nous même le pourcentage de chaque couleur à retenir. Si on prend 21% de rouge, 72% de vert et 7% de bleu on obtient le même résultat qu’avec la méthode de la luminosité, mais tout autre choix est possible pour laisser libre cours à sa créativité.
Exercice 1
À l’aide d’un tableur, reproduisez le tableau de conversion suivant :
Les 4 valeurs de noir et blanc doivent être calculées automatiquement à l’aide de formules.
Exercice 2
Récupérez ce fichier Inkscape (clique droit : enregistrer le lien sous …) qui est la source de l’image ci-dessous.
Sous Inkscape, affichez les couleurs des différentes parties, calculez les valeurs de gris correspondantes avec les 3 premières méthodes de conversion ci-dessus afin de reproduire ce dessins en 3 versions en noir et blanc. Observez les différences de rendus.
Exercice 3
En utilisant GIMP, convertir l’image en lien ci-dessous en noir et blanc à l’aide des quatre méthodes vues précédemment.
Trois poivrons : vert, jaune et rouge
Exercice 4
En utilisant GIMP, convertir l’image en lien ci-dessous en noir et blanc pour faire apparaître les nuages au maximum en assombrissant le ciel. Utilisez pour cela le mixeur de canaux.
