Calibration de moniteur pour la photographie

Savoir calibrer son moniteur est crucial pour tout photographe voulant des tirages précis et prévisibles. Si votre moniteur ne reproduit pas fidèlement les tons et couleurs, tout le temps passé en retouche et post-traitement peut être contre-productif. Ce tutoriel couvre la calibration de base pour le photographe occasionnel, et l'utilisation de dispositifs de calibration/profilage pour résultats haute précision. On suppose que remplacer votre vieil écran n'est pas une option.

RÉGLER LUMINOSITÉ ET CONTRASTE

La méthode la plus simple (mais la moins précise) est de régler simplement la luminosité et le contraste de l'affichage. Elle ne requiert pas de profil couleur pour le moniteur, idéale pour usage occasionnel ou quand vous n'êtes pas sur votre ordinateur et devez faire des ajustements rapides.

Les images ci-dessous aident à choisir les réglages optimaux. Un moniteur bien calibré devrait passer les deux tests, mais sinon, il faudra choisir le plus important. Dans les deux cas, assurez-vous que l'écran a eu au moins 10-15 minutes pour chauffer.

(1) Tons moyens. Avoir des tons moyens bien calibrés est souvent la priorité absolue. Un tel moniteur doit montrer le carré central de la même teinte que la partie externe unie — vu de loin ou hors focus. Les carrés extrêmes gauche et droit doivent aussi paraître plus sombre et plus clair que le gris uni, respectivement.

© 2004-2015 Sean McHugh
Note : la calibration ci-dessus suppose votre moniteur réglé sur gamma 2.2.

Si le carré central est plus clair ou plus foncé que la zone grise externe, votre affichage montre probablement les images plus claires ou plus sombres que prévu. Cela impacte aussi vos tirages, c'est à corriger.

Sur LCD, réglez d'abord le contraste sur sa valeur par défaut (souvent 100 % ou 50 %), puis ajustez la luminosité jusqu'à ce que le carré central se fonde. Sur CRT (les gros « anciens »), mettez le contraste au maximum. Pour CRT et LCD, assurez-vous qu'ils sont sur gamma 2.2 si disponible (la plupart des écrans actuels l'ont en natif).

Note : augmenter trop la luminosité raccourcit la durée de vie de l'écran. Vous n'aurez probablement pas besoin du maximum si la pièce n'est pas trop lumineuse, si l'écran n'est pas rétro-éclairé (face à une fenêtre) et s'il n'est pas trop vieux.

(2) Détail ombres et hautes lumières. Si vous avez suivi la calibration précédente, vos tons moyens sont reproduits roughly à la teinte voulue. Mais ombres et hautes lumières peuvent paraître trop claires ou sombres, ou vice versa. Vous devriez distinguer les 8 nuances dans chacune des deux images ci-dessous :

Les deux bandes ombrées adjacentes à chaque bord de page doivent être à peine distinguables. Sinon, vous avez atteint la limite de ce que luminosité/contraste seuls peuvent faire. Alternativement, si le détail maximal ombres/hautes lumières prime sur la justesse des tons moyens, ignorez l'image des tons moyens. Dans ce cas, utilisez d'abord la luminosité pour les ombres, puis le contraste pour les hautes lumières (dans cet ordre). Luminosité trop haute = noir solide devient gris ; trop basse = écrêtage ombres rend plusieurs des 8 nuances sombres identiques.

Cependant, ces exemples sont des ajustements grossiers ne traitant que de petites portions de la gamme tonale, et ne corrigent pas les couleurs. Il existe des méthodes visuelles un peu plus précises, mais pour des résultats vraiment précis, il faut des mesures systématiques et objectives avec un dispositif de calibration…

APERÇU : CALIBRATION ET PROFILAGE

Les couleurs et tons qu'un moniteur reproduit varient selon son type, marque, réglages et même âge. Malheureusement, contrairement au monde numérique, tous les nombres ne sont pas égaux face aux moniteurs. Une valeur numérique de vert peut donc paraître plus sombre, plus claire ou avec une saturation différente que prévue :

Valeur numérique de vert		Moniteur "X"	Couleur standardisée
200	→
150	→
100	→
50	→
		← Décalage couleur →

note : pour cet exemple, « couleur standardisée » est juste un exemple d'état souhaitable bien défini en paramètres universels (gamma, point blanc, luminance).

Idéalement, votre moniteur traduirait les valeurs numériques d'un fichier en un ensemble standardisé de couleurs. Mais ce n'est pas toujours possible, donc la calibration requiert deux étapes : (1) calibration et (2) profilage.

(1) Calibration : mettre votre moniteur dans un état souhaitable et bien défini. Implique de changer divers paramètres physiques (luminosité, etc.), et de créer une Table de Correspondance (LUT / Look-Up Table).

La LUT prend une valeur d'entrée (ex: vert=50 ci-dessus) et dit : « sur 'Moniteur X', je sais qu'il reproduit vert=50 plus sombre que le standard, mais si je convertis 50 en 78 avant de l'envoyer, la couleur sortira comme vert=50 devrait être vu. » La LUT traduit donc les valeurs numériques d'un fichier en nouvelles valeurs compensant les caractéristiques de ce moniteur :

Valeur numérique de vert	LUT	Valeurs compensées		Moniteur "X"	Couleur standardisée
200	→	200	→
150	→	122	→
100	→	113	→
50	→	78	→
				← Couleurs correspondent →

(2) Profilage : caractériser l'état calibré de votre moniteur via un profil de couleur. Ces caractéristiques incluent la gamme de couleurs affichables (« espace colorimétrique »), l'espacement des tons intermédiaires (« gamma »), et d'autres propriétés.

Le profilage est important car différents périphériques ne reproduisent pas nécessairement la même gamme de couleurs et tons (« désaccord de gamme » / gamut mismatch). Une traduction parfaite d'une couleur d'un périphérique à l'autre n'est pas toujours possible. Les profils permettent aux logiciels gérant les couleurs de faire des compromis intelligents lors de ces conversions imparfaites :

Image originale	Standard "A"	Logiciel gérant les couleurs →	Standard "B"	Image convertie
← Désaccord de gamme →
Grande gamme de couleurs			Gamme étroite

Dans l'exemple, le Standard « A » a plus de verts que « B », donc les couleurs de l'image originale sont compressées d'une large gamme d'intensités vers une étroite.
Pour détails sur la conversion d'espaces, voir tutoriel « conversion d'espaces colorimétriques ».

DISPOSITIFS DE CALIBRATION DE MONITEUR

Un dispositif de calibration effectue les deux tâches : calibration et profilage. C'est généralement un objet ressemblant à une souris, mais qui se fixe sur le devant de votre moniteur. Un logiciel spécial contrôle l'écran pour afficher une large gamme de couleurs et tons sous le dispositif, mesurés et enregistrés séquentiellement.

Dispositifs courants : X-Rite Eye-One Display, ColorVision Spyder, ColorEyes Display, ColorMunki Photo, entre autres.

Avant de lancer une calibration, laissez votre moniteur chauffer 10-15 minutes minimum. Cela assure que luminosité et balance des couleurs ont atteint un état stable et reproductible.

Juste avant le démarrage, le logiciel vous demandera de spécifier plusieurs paramètres cibles (les « réglages cibles ») : point blanc, gamma, luminance (détailés dans la section suivante). Pendant la calibration, on peut vous demander de modifier divers réglages d'affichage : luminosité, contraste (et valeurs RVB si CRT).

Le résultat sera une matrice de valeurs couleur et leurs mesures. Des algorithmes sophistiqués tentent de créer une LUT qui (i) reproduit des gris neutres, précis et bien espacés, et (ii) reproduit teinte et saturation précises sur toute la gamme. Si ni l'un ni l'autre n'est parfaitement atteignable (jamais), le logiciel priorise pour que les inexactitudes ne correspondent qu'à des différences tonales et colorimétriques que nos yeux perçoivent mal.

RÉGLAGES DE CALIBRATION

Description brève et recommandation pour chaque réglage cible :

Point blanc. Contrôle la chaleur/fraîcheur relative du ton le plus clair de l'affichage, via la « température de couleur ». Températures plus élevées = plus froid, plus basses = plus chaud (contre-intuitif au début).

Température plus chaude	Température native de votre moniteur	Température plus froide

Même si les teintes ci-dessus paraissent légèrement plus chaudes/froides, c'est principalement parce qu'elles sont comparées côte à côte. Si elles étaient seules, et étaient le ton le plus clair de votre affichage, votre œil s'adapterait et vous appelleriez chacune « blanc ».
Voir tutoriel sur la balance des blancs pour plus de contexte.

Avec les CRT, la recommandation standard est ~6500K (D65), un peu plus froid que la lumière du jour. Avec les LCD, c'est plus compliqué. Beaucoup ont une option température de couleur, mais le rétroéclairage a toujours une température native. Tout écart réduit la gamme de couleurs de l'affichage. Il est donc généralement recommandé de laisser le LCD à sa température par défaut, sauf bonne raison. Votre œil s'adaptera, aucune teinte chaude/froide ne sera apparente sans comparaison directe.

Gamma d'affichage. Contrôle la vitesse à laquelle les tons semblent augmenter du noir au blanc (pour chaque valeur numérique successive). Rend une image plus claire/sombre pour gamma plus bas/plus haut, sans changer point noir/blanc. Influence fortement le contraste apparent :

Note : Images ci-dessus supposent votre affichage actuellement sur gamma 2.2.
Anciens Mac utilisaient gamma 1.8, mais maintenant aussi 2.2.

Un gamma d'affichage de 2,2 est devenu standard pour retouche et visualisation, recommandé pour ce réglage. Il corrèle le mieux avec notre perception des variations de luminosité, et est proche du réglage natif de la plupart des écrans.

Luminance. Contrôle la quantité de lumière émise par l'affichage.

Contrairement au point blanc et gamma, la luminance optimale dépend fortement de la luminosité de votre environnement de travail. La plupart règlent entre 100-150 cd/m², les environnements plus lumineux pouvant exiger plus. La luminance max dépend du type et âge du moniteur, limitant potentiellement la luminosité de votre espace de travail.

Mais une luminance plus haute raccourcit la durée de vie du moniteur, mieux vaut le déplacer dans un endroit plus sombre si possible. Utilisez le réglage le plus bas dans 100-150 où vous distinguez encore les 8 nuances de l'image ci-dessus.

CALIBRATION : TABLES DE CORRESPONDANCE (LUT)

La LUT est contrôlée par votre carte vidéo ou votre moniteur, donc utilisée无论 votre logiciel est géré en couleur ou non — contrairement au profil couleur. La LUT est généralement chargée au démarrage de l'OS, et utilisée identiquement quel que soit l'affichage.

Quand les valeurs rouge, vert, bleu sont égales, un moniteur précis doit afficher un gris neutre. Vous seriez surpris de la fréquence où ce n'est pas le cas (voir ci-dessous). Le rôle de la LUT* est de maintenir des tons gris neutres avec le bon gamma.

Valeurs R,V,B d'entrée		Moniteur "X"	Gris neutre
200,200,200	→
159,159,159	→
100,100,100	→
50,50,50	→
		← Décalage →

*Note : exemple pour LUT 1D 8-bit simple, la plus courante avec CRT.

Un exemple de LUT corrigeant le Moniteur « X » : elle applique une courbe tonale distincte à chacun des trois canaux de votre moniteur :

Note : Tableau ci-dessus = LUT 8-bit 1D ; il existe aussi des LUT 3D plus complexes ne traitant pas chaque couleur indépendamment. Le concept de base reste le même.

Sans la LUT, votre carte vidéo envoie une valeur d'entrée (ex: 159) directement au moniteur comme valeur de sortie 159 (peu importe la couleur). Avec la LUT, la carte regarde chaque valeur R,V,B via les courbes. Une entrée R,V,B=159,159,159 devient une sortie 145,155,162 (perçue comme gris neutre). Notez comme les corrections plus fortes correspondent à des courbes s'écartant plus de la diagonale.

Il y a souvent plusieurs LUT dans la chaîne d'imagerie — pas seulement la carte vidéo. L'autre LUT pertinente est la LUT interne du moniteur (discutée plus loin). Si votre moniteur supporte la modification de sa propre LUT (peu le font), cela donnera généralement des calibrations plus précises que la LUT de la carte vidéo. Mais sauf si le logiciel est conçu pour votre moniteur, il utilisera probablement la LUT de la carte vidéo.

PROFILAGE : PROFIL DE COULEUR

Le profil de couleur spécifie les réglages cibles de votre calibration (gamma, point blanc, luminance), plus les mesures de la calibration (intensités max rouge, vert, bleu émises). Ces propriétés définissent collectivement l'espace colorimétrique de votre moniteur. Une copie de la LUT est incluse, mais n'est pas utilisée directement car déjà implémentée par le moniteur ou la carte vidéo.

Un profil de couleur convertit les images pour qu'elles s'affichent avec les caractéristiques uniques de votre moniteur. Contrairement à la LUT, il faut visualiser les images avec un logiciel gérant les couleurs pour utiliser un profil. Pas de problème sur les derniers OS PC ou Mac, tous deux gérés en couleur. Sinon Photoshop ou tout logiciel de retouche/RAW mainstream fonctionne.

Quand une image avec profil embarqué est ouverte, votre logiciel compare ce profil à celui de votre moniteur. Si le moniteur a la même gamme de couleurs que le fichier, les valeurs seront directement converties par la LUT en bonnes valeurs sur votre moniteur. Si les espaces diffèrent (cas habituel), le logiciel fait une conversion plus sophistiquée : conversion d'espace colorimétrique.

TESTER VOTRE CALIBRATION MONITEUR

Ne supposez pas qu'une calibration garantit une reproduction précise sans complication. Il faut aussi vérifier la qualité. Si votre dispositif n'a pas pu corriger certaines inexactitudes, au moins vous en serez conscient lors de retouches influençant la couleur.

Le moyen le plus rapide et simple de diagnostiquer la qualité est d'afficher un grand dégradé de gris dans un visualiseur supportant la gestion des couleurs. Une calibration sous-optimale peut rendre ce dégradé avec de subtiles bandes verticales de couleur, ou sauts discrets de ton. Survolez l'image ci-dessous pour voir à quoi peut ressembler une calibration de mauvaise qualité :

Si du banding de couleur est visible, votre moniteur peut avoir besoin de recalibration. Généralement recommandé une fois par mois environ, selon l'importance de la précision colorimétrique pour votre travail.

Alternativement, la reproduction native de votre moniteur peut être si loin de l'optimal que le profil représente une correction extrême. Cela peut venir des réglages de calibration, ou de l'âge du moniteur. Dans ce dernier cas, un profil reste une vaste amélioration vs pas de profil — mais avec compromis.

LIMITES DE LA CALIBRATION MONITEUR

Malheureusement, il y a des limites à la précision de calibration d'un affichage numérique. Plus vous devez changer votre moniteur par rapport à son état natif, plus vous réduisez le nombre de couleurs/tons qu'il peut afficher. Heureusement, la profondeur de bits de la LUT interne influence la qualité de calibration : un moniteur avec LUT de plus haute profondeur peut puiser dans une palette plus large :

Note : Une LUT interne plus haute profondeur ne signifie pas que le moniteur affiche plus de couleurs en même temps, le nombre de valeurs d'entrée restant le même. C'est pourquoi une LUT carte vidéo plus haute profondeur n'améliore pas seule la calibration.

Dans l'exemple faible profondeur, les tons les plus clairs (4) et sombres (1) sont forcés de fusionner avec blanc (5) et noir (0), car la LUT doit arrondir à la valeur de sortie disponible. La LUT haute profondeur utilise des valeurs intermédiaires supplémentaires. Cela réduit fortement le risque de banding et posterisation — même avec un vieil écran s'écartant beaucoup de ses couleurs d'origine.

Si vous avez un nouvel écran précis avec LUT 8-bit, vous aurez probablement de bonnes calibrations ; la profondeur de la LUT est juste à surveiller en vieillissant. La grande majorité des écrans ont LUT 8-bit, certains 6-bit ou 10+ bits. Évitez les LCD marketing « gaming », qui sacrifient parfois la profondeur de leur LUT (ou autres aspects) pour des taux de rafraîchissement plus élevés — sans importance pour images fixes.

LECTURES COMPLÉMENTAIRES

Malgré tout ce travail de profilage et calibration, rien ne garantit que les tirages apparaîtront comme prévu. Pour plus, voir le tutoriel sur l'Épreuvage écran (Soft Proofing) : faire correspondre photos à l'écran et tirages.