IRC

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Indice de Rendu des Couleurs

Appelé CRI par les anglophones, pour Color Rendering Index, l’indice de rendu des couleurs (IRC) définit l’aptitude de la lumière émise par une source à restituer fidèlement l’ensemble des couleurs du spectre lumineux visible. Il est obtenu en comparant la perception des couleurs éclairées par une source de référence, puis par le luminaire à évaluer. Il peut prendre des valeurs comprises entre 0 et 100 et s’exprime en pourcentage.

La valeur de 100 symbolise la perfection, quand la lumière émise nous permet de visualiser l’ensemble des nuances du spectre chromatique, en respectant totalement la perception. Plus la valeur de l’IRC est faible, plus la fidélité des couleurs perçues se réduit. Une différence apparaît entre les couleurs « naturelles » de la scène et celles que nous percevons avec l’éclairage, tout devient plus fade, perd du contraste.

Un IRC inférieur à 70 peut déjà être considéré comme mauvais dès lors que notre objectif est de reproduire des couleurs. Il faudra compter sur les IRC d’au moins 80 pour commencer à percevoir les tons d’une scène avec une certaine fidélité.

Des valeurs supérieures à 90 sont considérées comme bonnes, voire très bonnes, et peuvent être exploitées dans les situations où le respect des nuances importe.

IRC OU RA ?

L’indice Ra est basé sur l’évaluation de huit teintes. L’IRC en prévoit six supplémentaires permettant de juger des saturations et de la qualité de certaines couleurs particulières, comme les tons de peau ou le vert végétation.

 Les huit couleurs de référence qui permettent de déterminer l’indice Ra. Pour la valeur 100, la restitution est parfaite. Plus l’indice Ra diminue, plus les couleurs restituées se dégradent.

Le calcul de la moyenne des rendus des huit premières couleurs donne l’indice Ra. Les valeurs données pour les couleurs 9 à 12 expriment le rendu de la saturation permis par la source. R13 montre la qualité de la restitution de la peau « blanche », R14, celle du vert, et R15, la fidélité de perception des peaux « asiatiques ». La moyenne de l’ensemble des indices donne l’IRC.

LA TEMPÉRATURE DE COULEUR EST-ELLE LIÉE À L’IRC ?

Les deux informations ne doivent pas être confondues. Exprimée en K ( Kelvin), la température de couleur définit la teinte de la lumière émise par la source. Dans le cas d’une lumière dite blanche, elle peut aller de l’orange, par exemple avec un éclairage tungstène, à la tendance bleutée. L’indice de rendu de couleur ne donne en soit aucune information sur la lumière, mais qualifie la qualité de restitution des couleurs de la scène éclairée, quelle que soit la teinte de blanc de la source lumineuse.

L’indice de rendu des couleurs ne doit pas être confondu avec la température de couleur, qui peut s’exprimer du plus chaud au plus froid. Les tons les plus chauds correspondant d’ailleurs aux valeurs les plus basses en K (Kelvin).

En revanche, attention aux conditions de mesure. Pour comparer l’IRC de deux sources, il faut impérativement le faire dans les mêmes conditions de température de couleur. On trouve des sources à 6 000 K dont l’IRC peut afficher de 90 à 95, mais il sera difficile d’atteindre ces valeurs avec une source de 7 000 K, par exemple.

À QUOI SERT L’IRC ?

Il existe de multiples situations lors desquelles l’IRC n’est pas un sujet de préoccupation. Par exemple, quand les luminaires sont utilisés en tant qu’effet, en animation, ou lorsque l’éclairage n’a qu’un rôle décoratif et qu’il importe peu que les couleurs restituées soient fidèles à celles qui seraient perçues en lumière naturelle. En revanche, un excellent IRC est recherché en muséographie. On souhaite en effet que les couleurs des œuvres éclairées soient perçues avec le plus de naturel possible par les visiteurs. Ce besoin est aussi présent sur scène, en théâtre, par exemple, dès lors que l’on éclaire des personnages. En effet, notre vision est particulièrement sensible à la qualité de restitution des teintes de la peau, et cela ne peut s’obtenir qu’avec des sources à IRC élevé.

La même scène éclairée avec trois sources proposant respectivement un IRC de 50, 80 et 90.

Dans toutes les opérations de captation image, pour le cinéma comme pour la télévision, le respect des couleurs est un aspect fondamental. Nous retrouvons bien entendu les exigences sur les teintes de peau, mais il faut aussi considérer l’ensemble de la scène et garantir une homogénéité des couleurs perçues pour permettre la bascule entre les différentes caméras pour le montage, en direct ou en postproduction. En tournage, il n’est pas rare de rechercher des IRC de 98 à 99.

D’OÙ VIENNENT LES DIFFÉRENCES D’IRC ?

Elles sont induites pas les différences technologiques entre les sources lumineuses. Nous avons tous un jour croisé, dans un tunnel routier, par exemple, des lampes basse pression à vapeur de sodium, identifiables entre mille par leur rendu orange glauque donnant l’impression d’être piégés dans un train fantôme.

Une source LED blanche 6 500 K. Son fabricant Cree donne le flux lumineux qu’elle émet, 1 650 lm pour un courant de 1,05 A et une température de 85 °C. Il indique aussi son IRC de 70.

Leur IRC se situe entre 15 et 30. Autant dire que l’on ne pourra pas compter sur elles pour se fier aux couleurs perçues. Autre souvenir, dans la cuisine des grands-parents peut-être, avec les tubes fluorescents. Leur lumière « verte », qui s’accompagne pourtant d’un IRC pouvant aller de 55 à un honorable 90. Leader incontesté dans le respect des couleurs, les lampes à filament tungstène ou halogènes, qui atteignent la valeur absolue de 100.

IRC ET TECHNOLOGIES LED

L’IRC des LEDs est aussi divers que peut l’être la technologie de ces sources. Nous allons trouver suivant les produits des valeurs de 50 à 99. Outre la source elle-même, l’un des facteurs de dégradation de l’IRC des LEDs est lié aux matériaux enrobant les sources. Certains rubans LED sont protégés par une pâte de silicone, qui transforme le spectre émis. On trouve aussi sur d’autres sources des diffuseurs translucides, qui vont tendre à réduire l’IRC. Les optiques peuvent aussi jouer un rôle. Les sources LED ont également la caractéristique d’avoir induit de nouveaux types de spectres lumineux. Ceux-ci n’avaient naturellement pas pu être pris en compte dans la méthode de détermination de l’IRC définie en 1948 par la CIE, la Commission internationale de l’éclairage, et basée sur l’évaluation des 15 couleurs de référence. Avec les LEDs, le spectre de la source est souvent discontinu, et l’IRC peut être mesuré mauvais alors que la perception des couleurs semble bonne. A contrario, l’IRC mesuré peut être bon mais certaines couleurs très mal perçues, ou les rendus varier de manière très importante suivant les couleurs. De nouvelles méthodes de détermination de l’IRC ont donc été proposées. C’est le cas du TM30, qui prend en compte 99 échantillons de référence et permet de qualifier de multiples paramètres.

LE CAS DES LEDS RVB

Nous avons jusqu’ici évoqué des sources de lumière blanche. Constituée de trois sources indépendantes, de couleur rouge, vert et bleu, une LED RVB construit de la lumière blanche par addition des trois éclairements. L’IRC obtenu en éclairage RVB est généralement plus faible qu’avec une source blanche. On dépasse parfois difficilement les valeurs supérieures à 50. Il faut donc éviter les sources RVB quand on s’attache au respect des couleurs perçues. Une source LED RVB+B, le « B » indiquant la présence complémentaire d’une LED blanche dédiée, permet potentiellement de retrouver un IRC élevé.

Les 99 échantillons de couleurs utilisés pour la détermination du TM30-18 ont été choisis parmi 105 000 couleurs initiales, pour leur répartition homogène en teinte et saturation. L’indice de fidélité de chaque échantillon est calculé, ainsi que la moyenne Rf des 99 échantillons. Un indice Rf,skin a même été créé à partir des échantillons 15 à 18 pour donner la qualité de restitution de la couleur de peau.

Un article d'

Eric Moutot

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