Synthèse RVB : comment un écran fabrique toutes les couleurs

Chaque pixel d’un smartphone, d’un moniteur ou d’un téléviseur réunit trois sous-pixels rouge, vert et bleu, dont l’intensité varie sur 256 niveaux. En dosant ces trois lumières trop fines pour être distinguées, l’écran fait percevoir à votre œil plus de 16 millions de couleurs, dans les limites de son gamut. Le détail explique pourquoi un jaune d’écran ne contient aucune lumière jaune, comment se lit un code comme #FFFF00 et pourquoi un imprimé paraît plus terne que sa maquette.

En bref

• Rouge + vert = jaune, rouge + bleu = magenta, vert + bleu = cyan, les trois à pleine intensité = blanc.
• 8 bits par canal : 256 × 256 × 256 = 16 777 216 combinaisons.
• Un écran sRVB standard couvre environ 35 % des couleurs de l’espace Lab*.

Le principe de la synthèse additive : ajouter de la lumière au noir

Un écran éteint est noir, et chaque couleur affichée provient de lumière ajoutée à ce noir. Dans la synthèse additive, les flux de plusieurs sources lumineuses se superposent et leurs effets s’additionnent sur la rétine. Les couleurs primaires de la lumière sont le rouge, le vert et le bleu, distinctes du rouge, du jaune et du bleu des boîtes de peinture. Allumées ensemble à pleine puissance, elles donnent une lumière blanche.

Rouge, vert, bleu : ce que donnent les mélanges deux à deux

Deux primaires réunies produisent une couleur secondaire, plus lumineuse que chacune puisque les flux s’additionnent. Chaque secondaire est la couleur complémentaire de la primaire absente : jaune et bleu reconstituent le blanc.

Lumières allumées	Couleur perçue	Complémentaire
Rouge + vert	Jaune	Bleu
Rouge + bleu	Magenta	Vert
Vert + bleu	Cyan	Rouge
Rouge + vert + bleu	Blanc	(sans objet)

Dans l’écran : pixels et sous-pixels rouges, verts et bleus

Approchez une loupe de votre écran : l’image se décompose en minuscules éléments rouges, verts et bleus alignés. Au compte-fils, une plage blanche m’apparaît toujours comme une grille serrée des trois couleurs, toutes allumées. Chaque pixel regroupe ces trois sous-pixels, pilotés séparément, mais leur lumière naît différemment selon la dalle :

• LCD : un rétroéclairage blanc traverse des cristaux liquides, qui dosent le passage, puis le filtre coloré propre à chaque sous-pixel.
• OLED : chaque sous-pixel est une diode à film organique qui émet sa propre lumière sous l’effet d’un courant ; éteint, il donne un noir profond.
• Projecteur : les trois composantes se superposent sur la toile, dans l’espace ou par succession rapide.

Un jaune affiché correspond ainsi à des sous-pixels rouges et verts allumés côte à côte, les bleus restant éteints.

Pourquoi trois couleurs suffisent : l’œil fait le mélange

La rétine possède trois types de cônes, actifs en vision de jour : S, surtout sensibles au bleu, M au vert, L au rouge. Leurs sensibilités se chevauchent largement, et le cerveau ne reçoit que trois signaux dont le rapport définit la couleur perçue. C’est la trichromie. Une lumière jaune du spectre excite surtout les cônes L et M. Un mélange de rouge et de vert crée une excitation équivalente, et le cerveau conclut au jaune. Un écran ne produit pas de lumière jaune pure, il trompe l’œil. À distance de lecture, les sous-pixels sont trop fins pour être résolus et fusionnent en un point. Chez une personne daltonienne, dont un type de cône fonctionne mal, rouge et vert peuvent se confondre.

Coder une couleur en RVB : 256 niveaux par canal

Une image RVB comporte trois couches rouge, verte et bleue, chacune codée sur 8 bits. Huit bits offrent 256 niveaux par couche, de 0 (sous-pixel éteint) à 255 (intensité maximale). Les combinaisons atteignent 256 × 256 × 256, soit 16 777 216. Ce total compte des dosages possibles ; les teintes réellement affichées dépendent de la dalle. Quelques repères : (0, 0, 0) pour le noir, (255, 255, 255) pour le blanc, (255, 255, 0) pour le jaune. La relation entre valeur et luminance n’est pas linéaire : à cause de la correction gamma, une valeur de 128 émet bien moins que la moitié de la lumière d’un 255.

Du triplet RVB au code hexadécimal

Le web écrit le même triplet en base 16. Chaque canal occupe deux chiffres hexadécimaux, de 00 à FF (255), dans l’ordre rouge, vert, bleu, derrière un dièse. Le jaune devient #FFFF00 ; un orange (255, 128, 0) s’écrit #FF8000, car 128 = 8 × 16. En CSS, #00FFFF et rgb(0, 255, 255) désignent le même cyan.

RVB et CMJN : pourquoi l’écran et l’imprimé ne montrent pas les mêmes couleurs

Le papier n’émet rien : il renvoie la lumière ambiante, dont les encres retirent une partie. Dans cette synthèse soustractive, le cyan absorbe le rouge, le magenta le vert, le jaune le bleu. L’imprimerie ajoute une encre noire, car les trois pigments superposés, jamais parfaitement purs, donnent un brun sombre : c’est le mode CMJN de la quadrichromie et de l’impression offset. Chaque procédé a son gamut, et aucun ne couvre tout le visible. Selon le Guide de gestion des couleurs, un écran sRVB affiche environ 35 % des couleurs de l’espace Lab*, un écran Adobe RVB près de 52 %. Les verts et bleus saturés d’un écran sortent souvent du gamut offset. Avant tout envoi, activez l’épreuvage écran de votre logiciel avec le profil ICC de l’imprimeur pour repérer les couleurs hors gamut.

FAQ

Quelle couleur obtient-on en mélangeant du rouge et du vert ?

En lumière, rouge et vert donnent du jaune : (255, 255, 0) sur un écran, soit #FFFF00 en hexadécimal. Avec de la peinture ou des encres, le mélange vire au brun, car chaque pigment absorbe une partie de la lumière que l’autre renvoyait vers l’œil.

Comment savoir si c’est une synthèse additive ou soustractive ?

Cherchez d’où vient la lumière. Un objet qui l’émet (écran, projecteur, spot de scène) additionne ses couleurs à partir du noir : synthèse additive, en RVB. Un objet qui renvoie une lumière extérieure filtrée par des pigments (imprimé, peinture, tissu) les soustrait à partir du blanc : synthèse soustractive, en CMJN.