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Extraction de palette et contexte coloré

    Qui, au premier regard posé sur un tableau, n’a jamais dit: « Oh, quelles belles couleurs! »?

    Comment extraire ces couleurs? Déterminent-elles l’impression finale du spectateur?

    A priori, créer des atmosphères différentes à partir de mêmes couleurs, et donc susciter des émotions différentes, cela paraît vraisemblable. D’ailleurs, dans les images du défi #17, un même gris nous semble ici foncé, là clair, et puis carrément jaunâtre ou bleuâtre dans un autre contexte. Ce n’est pas encore une émotion, mais c’est déjà une tromperie: on croit voir une couleur là où elle n’est pas!

    Mais qu’avec les mêmes pixels – c’est-à-dire exactement les mêmes constituants de l’image, on puisse nous faire percevoir des couleurs très différentes, voilà qui est de l’ordre de la magie!

    Et pourtant, je vous invite à regarder cette petite vidéo (6 minutes) pour vous en convaincre.

    Pour retrouver les images de la vidéo, rendez-vous à la section « Réorganiser les pixels ». Vous pourrez les télécharger et vérifier que les histogrammes sont bien identiques.

    Cet article est dédié à Alain Huet, hélas décédé en janvier 2022. Souvenez-vous, il est l’auteur de l’article: « Les couleurs des tableaux de maîtres…et les vôtres ». C’est dès lors un prétexte pour reparler de l’extraction de la palette de couleurs d’une image digitale.

    Trouver la palette d’un tableau

    Avant de spéculer sur les impressions que pourraient produire les couleurs d’une image, il faut les identifier.

    Dans nos discussions intempestives avec Alain, non seulement on débattait de la meilleure manière d’extraire ces couleurs mais aussi de les présenter. Éventuellement en se limitant aux couleurs principales.

    Prenons l’image clef de la vidéo ci-dessus: la reproduction du tableau « Le champ de blé », de Vincent Van Gogh.

    Le champ de blé de Vincent van Gogh
    Vincent van Gogh, Le champ de blé, 1889 (source: wiki commons)

    Utilitaires à notre disposition

    Plusieurs utilitaires nous offrent la possibilité d’extraire la palette d’une image. Souvent celle-ci est limitée à cinq couleurs.

    Adobe Color

    L’outil proposé par Adobe est assez satisfaisant; comparez la palette qu’il extrait du tableau avec celle d’un d’un autre programme, comme https://toolki.com/fr/image-palette.

    Résultats de l'extraction de la palette du tableau "Le champ de blé".
    Palette du tableau « Le champ de blé », extraite par Adobe (à gauche) à comparer avec une palette extraite par un autre programme (à droite)

    On aimerait cependant avoir plus de couleurs (un vert foncé par exemple) et avoir une idée de leur proportion.

    Justement, l’option « sombre » offre une autre palette de cinq couleurs, dont un vert foncé! En fait, l’outil propose cinq options, chacune générant cinq couleurs. Dans le cas du « Champ de blé », au total treize couleurs sont proposées. Le tableau ci-dessus montre pour chaque option le résultat de l’algorithme d’Adobe.

    Les palettes extraites du tableau "Le champ de blé" de van Gogh, selon les différentes options de l'outil d'Adobe.
    Vue d’ensemble de la palette de couleurs extraite du « Champ de blé », selon l’option choisie dans l’outil d’Adobe . Sur la première ligne, toutes les couleurs extraites, indépendamment de l’option.

    Vous pouvez aussi bien sûr choisir les couleurs sur le tableau lui-même. Quel est l’intérêt de l’outil alors? D’abord d’isoler une couleur de son contexte, ensuite, via un autre onglet, de la situer sur la roue chromatique, mais ça c’est l’objet de la section « Organiser les couleurs ».

    Vraiment un outil performant et efficace. En plus l’outil permet aussi d’extraire des dégradés. Bref, ne manquent que les proportions…et peut-être l’une ou l’autre couleur. Limiter le choix à cinq couleurs, c’est chiche! Un détail cependant: l’option « sombre » mise à part, l’adéquation entre les qualificatifs (i.e. coloré, doux, lumineux, profond) et le caractère de la palette reste pour moi énigmatique. Enfin, un bouton qui donne accès à toutes les couleurs, toute option confondue, serait bienvenu.

    Color Analyzer

    L’application Color Analyzer répond à notre souhait en montrant les différents pourcentages de chaque couleur, en commençant par les plus importantes. De plus l’algorithme extrait trois couleurs principales: une couleur « de base », une dite « d’accent », et une « assortie ».

    Comparaison des palettes extraites de deux reproductions du tableau "Le champ de blé" de van Gogh par l'outil color analyzer.
    La palette extraite par Color Analyzer sur deux versions du « Champs de Blé » (fichier original de gauche et de droite)

    Ici on comprend mieux les adjectifs associées aux couleurs extraites: la couleur de « base » signale qu’elle est la plus importante sur l’image. Le terme « accent » est bien vu pour qualifier la première couleur offrant un contraste important avec la couleur de base. Quant au terme « assorti » il dénote une couleur « proche » de la couleur de base, au moins sur base d’une de ses propriétés de teinte, de saturation ou de clarté.

    Une bonne reproduction

    Quelque soit l’outil, choisissez une bonne reproduction; en effet, regardez comme les palettes gauche et droite ci-dessus diffèrent! Et pourtant, à l’origine, deux reproductions du même tableau.

    Cependant, malgré les différences entre les deux reproductions, trois des cinq couleurs extraites par Adobe (option « Coloré ») restent étonnamment proches. Quant à l’ensemble des couleurs extraites via les cinq options, il confirme la disparition d’un gris-bleu qu’on avait sur l’autre reproduction, couleur importante puisque caractéristique du paysage dans le lointain. Au fait, ce gris ne vous apparaît-il pas beaucoup plus bleu sur le tableau?

    Comparaison des cinq couleurs extraites de deux reproductions du tableau "Le champ de blé" de van Gogh par l'outil d'Adobe, option "coloré".
    Comparaison des palettes extraites de deux reproductions du tableau "Le champ de blé" de van Gogh par l'outil d'Adobe, toute option confondue.
    Comparaison des palettes des deux reproductions du « Champ de blé » par l’outil d’Adobe. Dans la partie supérieure, sous forme de rectangles, les cinq couleurs de l’option « coloré »; en haut, couleurs extraites de la reproduction verdâtre (source); en-dessous, celle de l’autre reproduction (source). Dans la partie inférieure, sous forme de pastilles, l’ensemble des couleurs toute option confondue. La ligne du haut présente la palette « verdâtre », celle du dessous, la palette de l’autre reproduction.

    Dommage qu’Alain Huet, sur son site chromapicture où il fait l’analyse chromatique de tableaux, n’ait pas pris le temps de bien choisir les reproductions digitales. Il m’écrivait en 2021:

    « Tu as raison. Au début, je travaillais uniquement avec l’écran médiocre de mon laptop et je faisais exagérément confiance au filtre d’égalisation automatique de photopaint (qui compensait la grisaille de mon écran). Et j’étais plus occupé à mettre au point mon programme et mon site web qu’à fignoler les images. »

    Un prétraitement ?

    Comment savoir si des nuages verdâtres de la deuxième reproduction traduisent un choix artistique ou résultent de mauvaises conditions de prise de vue ? Faut-il corriger ces erreurs?

    Alain et moi avions des points de vue opposés sur cette question. Selon Alain, dégradation, ombres, jaunissement, éclairage, justifient un pré-traitement. Il écrit sur son site chromapicture:

    « […] beaucoup de tableaux apparaissent jaunis en raison du vieillissement du vernis ou de mauvaises conditions de prise de vue. Il est alors utile de recourir à des programmes de retouche photo pour rafraîchir les couleurs. On ne peut évidemment pas garantir que le résultat soit parfaitement conforme à l’œuvre originale, mais l’amélioration est comparable aux restaurations effectuées par des ateliers spécialisés. »

    Personnellement, je suis opposée à tout prétraitement. En effet, il peut modifier de manière radicale l’atmosphère d’un tableau, et a fortiori sa palette. De plus, nous n’avons pas les compétences des restaurateurs de tableaux, plus savants sur le type de dégradations subies. À mon sens, l’idée n’est pas d’extraire les couleurs « originales » mais celles d’une image digitale. Et si prétraitement il y a, l’utilisateur doit pouvoir comparer l’image transformée avec l’originale. C’est le cas sur le site d’Alain: un clic sur l’image donne accès à la version vierge de tout traitement.

    Organiser les couleurs extraites

    Comment présenter les couleurs une fois extraites de l’image?

    Le choix du Color Analyzer est de présenter d’abord les trois couleurs principales à côté de l’image, puis toutes les couleurs selon leur importance, en indiquant leur pourcentage. Ce choix évite de classer les couleurs sur base de leurs propriétés, mais rend difficile toute comparaison.

    Adobe Color

    En cliquant sur l’onglet « Roue Chromatique« , on visualise, sur un disque chromatique, les cinq couleurs extraites. On peut ainsi comparer leur teinte et leur saturation. En effet, plus les couleurs sont proches du centre, plus elles ressembleront à un gris. Le disque chromatique est cependant toujours le même, si bien que l’on y perçoit moins bien les nuances quand elles sont sombres.

    Visualisation sur une roue chromatique de palettes extraites du tableau "Le champ de blé" dans l'outil d'Adobe.
    Présentation des palettes « colorée » et « sombre » extraites du « Champ de blé » (source:wiki commons) via l’onglet Roue Chromatique..

    On manque encore toutefois de l’information relative aux proportions des couleurs.

    Chromapicture

    Sur son site chromapicture, Alain Huet propose une organisation originale.

    Chaque couleur est représentée par une pastille colorée plus ou moins grande selon la proportion de couleur dans l’image. L’utilisateur ainsi en perçoit-il l’importance relative au premier coup d’œil. Les pastilles sont distribuées selon leur teinte sur un disque blanc figurant une roue chromatique vierge. L’agglomération des pastilles suffit à deviner les teintes principales présentes.

    Cependant, contrairement à la plupart des outils graphiques, les pastilles sont excentrées selon leur degré de clarté et non pas selon leur intensité de couleur (i.e. saturation). Dès lors, les gris colorés se retrouvent à la périphérie du disque; la balance des blancs devient même visible: voyez l’accumulation des gris-verts pour l’extraction de la palette du « Champ de blé » – Alain ayant choisi cette reproduction-ci. L’inconvénient cependant est la place des tons parfaitement neutres: n’ayant pas de teinte définie, ils seront placés arbitrairement sur le disque. La plupart des applications graphiques évitent cet écueil puisque les neutres sont tous placés au centre.

    Bref, l’organisation des couleurs est intuitive (voir le disque central ci-dessous) et efficace.

    L'analyse chromatique du tableau "Le champ de blé" de van Gogh, disponible sur le site chromapicture
    Capture d’écran de l’analyse du tableau le « Champ de blé » par chromapicture. À gauche, l’image de départ; au milieu la palette extraite distribuée sur un disque chromatique; à droite, toutes les couleurs extraites organisées par « familles ».

    Comme les couleurs les plus abondantes sont placées en premier lieu, la superposition laisse en principe deviner les couleurs sous-jacentes. Évidement, si deux couleurs présentes dans les mêmes proportions ne diffèrent que par leur saturation, une seule sera visible. Aussi Alain a-t-il imaginé de retranscrire chaque couleur dans un autre format: une série de rectangles colorés organisés par « famille ».

    Cette représentation des pastilles colorées de taille variable empilées sur un disque est vraiment ingénieuse.

    Discussion

    Dans cet article, j’ai volontairement ignoré les outils présentant les couleurs dans un espace tridimensionnel. Ceux-ci, comme Colororate (voir défi #4) par exemple, nécessitent de faire tourner les axes pour se rendre compte de la distribution des couleurs.

    Quoique se limitant à une représentation plane, les trois outils Adobe Color, Color Analyzer, et chromapicture offrent trois visions très différentes, chacune ayant leurs avantages et inconvénients.

    En sortant les couleurs de leur contexte, on les met forcément dans un autre: que ce soit sur un disque blanc (chromapicture), une roue chromatique (Adobe Color), ou à côté l’une de l’autre (Color Analyzer, Adobe Color et chromapicture).

    Ces visualisations n’utilisent pas les mêmes conventions: parfois le jaune est placé à midi (Adobe Color), parfois à deux heures (chromapicture). Autant de propositions que de roues chromatiques! Avec Alain, on discutait aussi du choix de l’espace des couleurs. Alain en avait testé deux sur un ensemble de tableaux (voir la fenêtre centrale, ci-dessous).

    Par ailleurs, dans une des versions antérieure du site, Alain avait opté pour une présentation sous forme de bandes colorées plutôt que de rectangles empilés comme des tours. J’ai une préférence pour cette première disposition, et vous?

    Analyse chromatiquedu tableau "Meules, milieu du jour" de Monet, dans l'espace de couleur HSV et HSL, selon une idée originale d'Alain Huet.
    Extrait d’un échange avec Alain Huet à propos du choix de l’espace des couleurs (fenêtre centrale). Dans la partie droite, les couleurs sont agencées en bandes plutôt qu’en tours. Cet agencement figurait sur les anciennes versions du site Chromapicture. À gauche, une reproduction de « Meules, milieu du jour » de Claude Monet.

    On peut rêver

    L’outil idéal devrait nous permettre de passer d’une présentation à une autre via un onglet.

    Parfois aussi, on est surpris de découvrir telle ou telle couleur dans la palette extraite. Dès lors, on se demande où l’algorithme l’a trouvée. Un onglet qui montrerait tous les pixels identifiés comme étant de telle ou telle couleur serait bienvenu.

    En fait, le procédé d’extraction de palette cache une étape de réduction de l’ensemble des couleurs. Dans quelle mesure cette étape conserve notre perception de l’image? Pour le savoir il faudrait disposer de cette image simplifiée, c’est-à-dire où chaque couleur est remplacée par celle que l’algorithme lui a attribué. Cette étape est appelée « quantification des couleurs ». Elle est en général réalisée après un calcul de moyenne des couleurs sur une taille donnée. Aussi la couleur de petits éléments très colorés peut facilement disparaître ou se voir atténuée par ce processus. L’orange des coquelicots, pourtant important dans la perception du tableau, aura vraisemblablement disparu dans cette étape de quantification des couleurs.

    Enfin, j’aimerais pouvoir disposer d’un outil qui sépare les tons neutres et quasi neutres. Les logiciels de traitement d’image font souvent la distinction entre tons « sombres », « moyens » et « clairs »; je verrais une distinction entre tons « neutres », « quasi-neutres » et les autres. Cette visualisation spécifique permettrait de saisir au premier coup d’œil la balance des blancs et d’apprécier les nuances plus subtiles de ces couleurs versatiles.

    Réorganiser les pixels

    Pour Alain, la disposition des couleurs extraites des images avait peu d’importance. Toutes se valaient. Cette prise de position n’a cessé de m’interpeller. La perception d’une couleur, même présentée dans une palette est influencée par les couleurs qui l’entourent.

    Pour vous en convaincre, j’ai réalisé la vidéo d’introduction. J’ai réorganisé les pixels de la reproduction du « Champ de blé » selon différentes règles. Les conditions de l’expérience sont cependant différentes; ici, je n’ai pas appliqué de quantification ni de moyenne: j’ai gardé la taille de l’image et les valeurs des pixels.

    Vous pouvez télécharger ces images pour comparer leur histogramme respectif: ils sont identiques!

    Les images de la vidéo

    Réorganisation semi-aléatoire des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh
    « Plage », d’après le « Champ de Blé » de V. van Gogh  (V. Lacroix CC-BY-SA).
    Les pixels de chaque colonne de la reproduction ont été redistribuées de manière aléatoire.
    Réorganisation aléatoire des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh
    « Sable mouillé », d’après le « Champ de Blé » de V. Van Gogh (V. Lacroix CC-BY-SA).
    Les pixels de la reproduction ont été redistribués de manière aléatoire.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh sous forme de tapisserie
    « Tissage », V. Lacroix, d’après le « Champ de Blé » de V. van Gogh (V. Lacroix CC-BY-SA)
    Une réorganisation des pixels qui sépare les différentes teintes du tableau.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh sous forme de bandes imitant une vue aérienne de champs de culture.
    « Cultures », V. Lacroix, d’après le « Champ de blé » de V. van Gogh (V.Lacroix CC-BY-SA)
    Une autre réorganisation des pixels qui sépare les différentes teintes du tableau.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh sous forme de coulures imitant un style de tableau moderne.
    « Coulures », V. Lacroix, d’après le « Champ de blé » de V. van Gogh (V.Lacroix CC-BY-SA)
    Les pixels les plus foncés sont en haut de l’image et placés selon leur teinte.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh dans une composition aux tons progressivement plus délavés.
    « Composition aquarelle », V. Lacroix, d’après le « Champ de blé » de V. van Gogh (V.Lacroix CC-BY-SA)
    Les pixels sont organisés selon leur teinte, clarté
    et saturation.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh donnant l'illusion de la disparition des couleurs hormis le jaune et le gris.
    « Composition en gris et jaune », V. Lacroix, d’après le « Champ de blé » de V. van Gogh (V. Lacroix CC-BY-SA)
    Les pixels sont organisés de sorte que leur couleur est noyée dans du gris ou du jaune.
    Réorganisation des pixels du tableau "Le champ de blé" de van Gogh pour créer une fade copie du tableau original.
    « Champ de blé tristounet », V. Lacroix, d’après le « Champ de blé » de V. van Gogh (V. Lacroix CC-BY-SA)
    Une réorganisation des pixels qui conserve leur clarté (valeur).

    Pour conclure

    Connaître les couleurs constituant une image ne permet pas d’anticiper la perception colorée qui en résultera. Celle-ci dépend notamment de la taille des éléments et des couleurs voisines.

    Cependant, les applications qui permettent d’extraire les couleurs présentes dans un tableau, une image, sont pratiques pour en étudier le contenu coloré, pour générer des palettes inspirantes et analyser notre perception.

    À vous de jouer

    Quel est votre outil de prédilection pour extraire la palette d’une image? Partagez-les en commentaires. Et pour visualiser l’ensemble des couleurs? Que pensez-vous des représentations des différents outils? Quelles serait selon vous la meilleure manière de présenter les couleurs d’une image digitale?

    Avez-vous déjà été surpris d’apprendre qu’une image comportait une couleur qui vous avait complètement échappé? Ou de réaliser qu’une zone de l’image prenait une tout autre teinte quand elle était isolée de son contexte?

    Observez comment le contexte, la distance, l’adaptation à une lumière donnée influence votre perception des couleurs, laissez-vous étonner.

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