En infographie, comme en compression d'image, se pose le problème de la représentation de la couleur. Nous connaissons tous, ou presque, le modèle RGB qui représente les couleurs en combinant trois primitives, à savoir le rouge, le vert et le bleu. C'est le modèle, ou espace de couleur, qui est traditionnellement utilisé par le matériel informatique.

Si le modèle RGB a l'avantage d'être conceptuellement simple, presque intuitif même, ce n'est peut-être pas l'espace de couleur idéal pour toutes les applications. En effet, lorsqu'on considère l'aspect compression de données, la teinte et la pureté d'une couleur deviennent moins importantes que la luminosité, à laquelle l'œil est le plus sensible. Donc, dans un contexte de compression d'image où on veut se défaire des bits moins importants, on veut pouvoir représenter la couleur dans un espace où ces bits sont facilement identifiables.

Les espaces de couleurs sont soit linéaires — essentiellement des rotations et compressions du cube RGB — soit non linéaires. On peut transformer une couleur de RGB vers un des autres espaces linéaires en utilisant une matrice de transformation 3×3. En général, cela signifie que la transformation se prête à une implémentation efficace. Les espaces non linéaires, par contre, peuvent demander des algorithmes assez complexes pour transformer une couleur de l'espace RGB vers cet espace de couleur et vice-versa.

Les transformées non linéaires présentent cependant des avantages que les espaces linéaires n'offrent pas. Par exemple, HSV représente la couleur de façon très intuitive: teinte, pureté et luminosité. Cela permettra à un algorithme de compression de varier la pureté ou la teinte sans vraiment affecter de beaucoup la perception globale de la couleur. L'espace de couleur L^*a^*b^* à comme particularité d'être perceptuellement « isotropique » : se déplacer de la couleur x d'une distance d dans n'importe quelle direction donne un changement de couleur perçu comme étant d'égale magnitude. Cette propriété n'est pas respectée par la plupart des autres espaces.

Je présente donc ici quelques espaces de couleurs linéaires et non linéaires, avec, lorsque c'est possible, les matrices ou les algorithmes de conversion de et vers RGB. Il est aussi à noter que certains des espaces de couleurs représentent plus de couleurs qu'il n'est possible de représenter sur un moniteur RGB: les volumes montrés sont alors évidemment l'intersection entre les couleurs RGB représentables par l'ordinateur et les couleurs contenus dans cet espace particulier. Dans l'image ci-dessus, toutes les couleurs seraient représentés par la forme de voile, alors que les couleurs représentables par l'ordinateur, soit l'espace RGB, seraient contenues dans le triangle au centre de la voile.

Commençons donc!