| Théorie Audiovisuel | La température de couleur

Que se cache derrière le concept de la température de couleur ?

Le concept de température de couleur nous permet de contrôler les proportions de rouge, vert et de bleu qu'une source lumineuse émet. Ce concept est d'autant plus important lorsque les nuances sont subtiles pour notre œil humain ! En effet, une feuille blanche nous paraît toujours blanche sous une lumière que notre oeil considère comme neutre. Vous passez d'une pièce avec un éclairage à un autre sans toujours avoir l'impression que la blancheur de la lumière émise n'est plus tout à fait la même.

Si je vous disais qu'il existe plusieurs lumières blanches et que notre œil s'adapte et corrige en fonction de l'environnement ?
Alors que nos appareils de captation (appareil photo, caméra et reflex) sont quant à eux intransigeants, et ne sont pas pourvus de ce précis mécanisme de correction que notre cerveau nous offre !
La conséquence est qu'il peut en résulter une différence assez notable, entre ce que notre œil voit et ce que le capteur va retransmettre.
Vous me direz, "oui mais non ! On a des balances des blancs automatiques !"
Et vous auriez raison de me le dire !

Néanmoins les balances des blancs auto sont fiables jusqu'à un certain point ! Pour des sources lumineuses uniques, elles gèrent correctement, mais pour des environnements avec plusieurs sources lumineuses, et de différentes températures de couleur : là ça commence à tirer la gueule !
Notamment en intérieur avec un éclairage tungstène-halogène. Votre image risque de tirer vers le jaune-rouge.

Eclairage tungstène-halogène

C'est pourquoi je vous propose d'apprendre à maîtriser ce paramètre qui est souvent laissé pour compte, ou vu en post-production. Dans le cas de la photo, si vous sortez du RAW de votre capteur, cela a moins d'impact car vous pourrez aisément modifier la température de couleur sur votre logiciel favori.

Néanmoins, pour la vidéo, ça peut poser de sérieux problèmes et vous forcer à devoir faire un énorme travail d'étalonnage qui nécessite une approche très minutieuse (et est un métier en soi).

C'est pour ça que dans mon approche, je choisirai de préférence une balance manuelle.

Mais avant toute chose : c'est quoi la température de couleur ?

Pour bien cerner le concept, il faut se dire que chaque source de lumière émet une variation de couleur en fonction de son type de fonctionnement (tungstène-halogène, bougie, lumière du jour etc.)
Et pour définir avec précision la composition spectrale de ces différentes sources d'émission lumineuse, on fait appel à une grandeur : La Température de Couleur.

Des petits génies du siècle dernier (comprenez des physiciens) ont développé un modèle de source thermique parfait : le corps noir (et non pas la mer noire xD ).

Cet objet fictif est totalement opaque en ne reflétant aucune lumière, il absorbe tout, 100% des rayonnements qu'il reçoit. Toute l'énergie qu'il reçoit est convertie en énergie interne, ce qui donne comme caractéristique que la lumière qu'il émet dépend uniquement de sa température. On peut donc dire que le spectre lumineux émis (les différentes variations de couleurs) dépend lui aussi uniquement de sa température.

Ensuite, vous prenez cet objet fictif, vous le mettez dans un four et vous montez la température. Et a chaque fois qu'il y a une variation du spectre lumineux émis dû à sa combustion, vous notez la température.
Et voilà le travail, vous venez de créer une échelle de valeurs de température de couleurs !

Félicitations !

Alors vous comprenez bien que le concept théorique est assez simple à saisir mais la réalité est toute autre. En effet le spectre d'un filament est proche du modèle théorique du corps noir, mais en revanche les lumières émises par décharge électrique dans un gaz sont compliquées à définir, de par la présence de plusieurs raies prédominantes dans leurs spectres lumineux. Du coup, on donne une valeur que l'on considère comme équivalente au modèle.

Dans toutes ces explications, j'ai oublié de vous dire comment on exprime la température du couleur : Le Kelvins !

Pour les personnes qui ne sont pas familiarisées avec le Kelvins, c'est un autre système de valeurs pour quantifier la température. Il est basé sur le zéro absolu, le point le plus froid qui ne puisse jamais exister.

Tk = Tc + 273

Avec Tk température Kelvins, Tc température en degré Celsius.

En effet le point le plus froid est -273,15 degré Celsius (venez pas chipoter pour les 0,15 s'il vous plait !)

Pendant que je suis lancé sur cette parenthèse, on ne dit pas degré Kelvins mais juste Kelvins car ce n'est pas un système relatif comme les degrés Celsius, mais un système absolu.

Revenons-en à nos moutons :

Voici le diagramme chromatique CEI xyZ (CEI = Commision Internationale de l'éclairage) :

Plus le coefficient de l'axe en ordonné est élevé, plus la dominance est verte.
Plus le coefficient de l'axe en abscisse est élevé, plus la dominance est rouge.
Et plus vous vous rapprochez de l'origine, plus la dominance est bleue. Vous pouvez y voir le « lieu du spectre », ce qui ressemble à un fer à cheval. Ça représente l'ensemble des couleurs visibles, avec leurs longueurs d'ondes.
La ligne qui relie 380nm à 720nm n'a pas de longueur d'onde, car ce ne sont pas des couleurs pures. On l'appelle la « ligne des pourpres » : toutes les couleurs qui s'y trouvent résultent du mélange bleu et rouge.
Vous pouvez constater aussi l'évolution de la couleur en fonction de la température de couleur. Cela peut paraître peu instinctif mais plus la température de couleur est grande, plus on tire vers le bleu, qui est considéré pourtant comme une couleur froide. Plus une couleur est chaude, plus il tire vers une basse température de couleur.
En effet la notion des couleurs chaudes et froides date d'une époque où les peintres ne pouvaient que se baser sur leur perception et non sur des concepts physiques.

La notion de température de couleur est aussi utilisée pour définir la composition des étoiles par exemple. En l'observant, nous pouvons déterminer de quoi elle est composée en utilisant le même modèle : plus elle est bleue, plus son plasma est haut en température, mais je ne peux vous en dire plus car je ne suis pas un expert de ce domaine !

Si vous souhaitez paramétrer vous même la température de couleur, voici quelques données :

Source de Lumière/Température de couleur :

Bougie : 1 800 K

Lever/coucher du soleil : 2 000 K

Lampe au Sodium : 2 200 K

Lampe Fluorescente « blanc-chaud » : 2 700 – 3 000 K

Lampe tungstène-halogène domestique : 2 800 – 2 900 K

Lampe tungstène-halogène studio : 3 200 K

Lampe Fluorescente « blanc-neutre : 4 000 – 4 200 K

Lampe HMI (lampe aux halogénures métalliques) : 5600 K

Lumière du jour, ciel dégagé : 5600 K

Lumière du jour, ciel couvert : 8 000 – 10 000 K

S'il y a plusieurs sources de température de couleur différentes, je vous conseille de faire une balance des blancs manuelle en visant avec votre objectif une feuille blanche.

En effet il existe plusieurs blancs étalons est la feuille est ce qui s'en rapproche le plus.

Ça permettra d'étalonner votre appareil dans l'environnement lumineux où vous êtes en s'assurant qu'il n'y ait pas une dominance présente, que ce soit du rouge, du vert ou du bleu. Il faudra néanmoins la refaire à chaque nouvel environnement, ou la rebasculer en mode automatique, ou lui rentrer une valeur.

Pour l'anecdote, en audiovisuel, on dit « broadcast » (diffusion TV ou cinéma). Nous faisons toujours une balance des noirs puis des blancs puis des gris, le tout assistés par un oscilloscope.

Vous pouvez aussi utiliser la balance manuelle pour fausser légèrement votre balance des blancs, et ainsi obtenir une image plus froide ou plus chaude en sortie de capteur. Mais je conseillerais toujours de plutôt jouer sur la composition de votre lumière avec des gélatines si vous êtes en studio.

Dans un prochain article je vous expliquerai la gestion de la lumière et la correction de température de couleur directement sur les sources lumineuses.

Un grand merci à ma correctrice, Jade, mon cœur ! (#dyslexique inside:P)

Hésitez pas à commenter ! Stay Tune et à bientôt dans la matrice !

Aerithe77