Comprendre les températures de couleurs en Kelvin

Sommaire :
 

• Qu’est-ce que l’échelle Kelvin ?
• Les différentes temperatures de couleur en Kelvin
• Température de couleur LED
• Les correcteurs ou gélatines
• De l’argentique au numérique
• Température de couleur et retouche photo

Qu’est-ce que l’échelle Kelvin ? 

Notre perception des couleurs varie selon un certain nombre de critères : le langage qui les a définies, les yeux qui les regardent, la lumière qui les éclaire. Un objet de couleur blanche deviendra orangé au coucher du soleil, prendra une teinte plus sombre si c’est la nuit, et absorbera la couleur de toute lumière que vous choisirez de projeter dessus (à l’inverse d’un objet de couleur noire, par exemple). Si nos yeux sont entraînés à repérer sous diverses conditions lumineuses la blancheur d’un objet, ce n’est pas le cas d’un objectif d’appareil photo ou de caméra.

C’est là qu’intervient ce que l’on appelle la « balance des blancs » en photographie numérique : elle consiste à définir sur son appareil la température de couleur de la source de lumière principale, qui se calcule en unités Kelvin.

Une courte histoire de l’échelle Kelvin

Ce nom provient des travaux du physicien William Thomson, également connu sous le nom de Lord Kelvin, dont la célèbre « échelle Kelvin » a révolutionné la thermodynamique. Avec le degré Celsius et les degrés Fahrenheit, les Kelvin sont l’une des trois unités de mesure de la température, que l’on utilise aujourd’hui pour définir la température de la lumière. Sa spécificité est qu’elle définit le zéro absolu (qui est arbitraire) à -273°C : c’est la température la plus basse qui puisse exister. Parce qu’en tant qu’esprit créatif, vous avez sans doute eu à faire à ses travaux (consciemment ou non), voici tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les températures de couleurs et l’échelle Kelvin.

Usage de l’échelle Kelvin en création

Bien que l’échelle Kelvin soit convertible en degrés Celsius, elle ne sert pas à calculer la température à proprement parler, mais à caractériser la couleur des sources lumineuses. Lorsque l’on parle de température de couleur, il ne s’agit pas de la chaleur physique que diffuse une source de lumière mais des couleurs qu’elle peut émettre : on ne parle pas de la chaleur de l’ampoule, mais de celle de sa lumière. Chaque niveau de température est ainsi associé à une nuance de blanc : on parle de nuance chaude, froide ou neutre de blanc. Cette unité s’appuie sur un principe contre-intuitif pour ceux qui n’y sont pas initiés : plus la quantité de Kelvin d’une lumière est importante, plus la lumière blanche est froide ; moins elle l’est, plus la lumière blanche est chaude.

Comment mesurer la température de couleur d’une source lumineuse en Kelvin ?

En prise de vue, on privilégie un outil qui s’appelle le thermo-colorimètre pour mesurer la quantité de Kelvin d’une source lumineuse et ainsi adapter son filtre à la lumière ambiante. Mais ce dernier étant souvent coûteux, on peut aussi choisir d’utiliser un simple abaque de conversion pour connaître l’unité Kelvin à partir des degrés Celsius ou Fahrenheit. En fonction du résultat obtenu et selon le résultat souhaité, on corrigera la balance des blancs sur une caméra numérique ou on l’ajustera à l’aide d’un filtre pour pellicule en photographie argentique. Pensez tout de même à enregistrer vos prises de vue au format RAW, pour pouvoir optimiser leur étalonnage sur vos applications de création préférées.

Les différentes températures de couleur en Kelvin

Sans thermo-colorimètre, les données relatives à la température des couleurs restent approximatives, mais elles sont suffisantes pour la plupart des situations liées à la prise de vue ou à l’éclairage. Souvenez-vous : plus la quantité de Kelvin est importante, plus la lumière est froide. Plus elle est faible, plus la lumière est chaude.

• Entre 2000 et 3300K, on parle de blanc « chaud », comme celui qu’émettent une bougie ou le coucher du soleil. La lumière est tamisée et chaleureuse.
• Entre 3300 et 5000K, on parle de lumière blanche neutre : elle ne penche ni vers le jaune, ni vers le bleu.
• Au-delà de 5000K, on parle de blanc « daylight » : c’est la température de couleur de la lumière du jour.

Bien choisir sa température de couleur : LED et autres

Les éclairages LED n’émettant pas de chaleur physique, on les trouve dans une variété de températures de couleurs différentes, adaptables selon vos besoins. Au contraire, chaque type d’éclairage dit « classique » a une valeur en Kelvin propre, que vous pouvez corriger à l’aide de filtres ou de gélatines. Nous vous expliquons pourquoi et comment choisir et corriger la température de couleur de votre source lumineuse.

Température de couleur LED

Lorsque la LED a été créée il y a quelques années, elle a révolutionné notre approche de la lumière ; et pour preuve, ses créateurs ont été récompensés d’un prix Nobel de physique en 2014. Cela s’explique par le fait que les sources de lumière que l’on utilisait avant la LED s’appuyaient sur la loi du rayonnement de Wien : un objet chauffant émet de la lumière, le rayonnement de cette lumière se calcule en degrés Kelvin. La LED est une source lumineuse qui n’a pas besoin de chauffer puisque sa lumière vient des composants de l’ampoule et non d’un filament chauffé comme les ampoules traditionnelles. Une couleur peut ainsi apparaître plus froide ou plus chaude en fonction de la quantité de lumière émise par la LED. Il existe trois types de température de couleur LED différentes, le choix de celle qui vous conviendra dépend de l’ambiance que vous recherchez.

• Le blanc chaud se situe entre 2500 et 3500K. Sa lumière imite celle diffusée par les ampoules à incandescence. Elle donne une ambiance chaleureuse, parfaite pour éclairer les espaces intérieurs comme les salons ou les chambres à coucher.
• Le blanc neutre se situe entre 3500 et 4500K. Sa lumière est la plus naturelle et est fréquemment utilisée pour des lieux de vie comme la salle de bain ou les couloirs. Elle illumine aussi bien les lieux extérieurs comme les terrasses ou les parkings, ainsi que les espaces commerciaux.
• Le blanc froid se situe au-delà de 4500K. Cette lumière favorise la concentration, et est généralement utilisée dans les espaces de travail. Son rayonnement est important, elle éclaire donc bien les pièces où elles se situe.

Les correcteurs ou gélatines

En prise de vue, plusieurs situations peuvent vous pousser à corriger la température de couleur de vos sources de lumière. Que ce soit simplement parce qu’elles ne conviennent pas à votre scène ou parce que les températures de couleur de vos sources lumineuses entrent en conflit (l’une est chaude, l’autre est froide), il existe une solution avant la correction en post-production.

Pour préciser la température de couleur que leur lumière diffuse, vous pouvez utiliser des filtres, plus communément appelés des « gélatines ». Il existe deux types de filtres correcteurs de la température de couleur que vous pouvez placer devant votre source lumineuse.

• Les correcteurs C.T.O permettent de réchauffer votre blanc : en diminuant la quantité de Kelvin de votre source lumineuse, la scène devient plus neutre ou même orange. Sur l’image ci-dessus, cela reviendrait à transformer l’une des images du bas en l’une des images du haut.
• Les correcteurs C.T.B permettent de refroidir votre blanc : en augmentant la quantité de Kelvin de votre source lumineuse, la scène devient plus neutre ou même bleue. Sur l’image ci-dessus, cela reviendrait à transformer l’une des images du haut en l’une des images du bas.

De l’argentique au numérique

Si l’unité Kelvin s’est implantée dans le quotidien de tous puisqu’il suffit d’acheter une ampoule et de regarder la quantité de Kelvin dont elle dispose pour déterminer sa température de couleur, sa compréhension est très utile à la prise de vue, qu’elle soit photographique ou cinématographique. Mais appréhender la température de couleur et son usage n’a rien à voir selon que l’on choisisse un appareil numérique ou une prise de vue argentique.

• En prise de vue numérique, le réglage de la température de couleur peut se faire avant, à la balance des blancs, et il est aussi très simple de le corriger en post-traitement (avec davantage de précision en travaillant sur un fichier RAW).
• En prise de vue argentique, il est plus difficile de corriger la température de couleur en post-traitement. Il faut l’équilibrer au maximum durant la prise de vue en choisissant la pellicule adaptée et la travailler à l’aide de filtres à poser sur l’objectif. 

On vous explique tout.

La température de couleur en photographie argentique

Si vous vous intéressez à la balance des blancs et à la retouche photo en prise de vue numérique, vous avez sans doute eu à faire également à la prise de vue argentique. En argentique, il faudra adapter avec précision le choix de la pellicule à l’éclairage de la scène. Le choix de pellicule dépend de plusieurs facteurs liés à la lumière présente, la température de couleur étant l’un d’entre eux. S’il existe autant de types de pellicules que de préférences en matière de température de couleur, il est possible de les classifier en quelques catégories distinctes, dont en voici deux.

• Les pellicules adaptées à la lumière du jour (plus communément appelées « daylight »), sont faites pour la lumière naturelle. Elles sont généralement utilisées pour une température de couleur située à environ 5500K.
• Les pellicules adaptées à la lumière Tungstène, équilibrées pour une source lumineuse dont la température de couleur est située à environ 3200K.

En prise de vue argentique, il est commun d’utiliser des filtres qui permettent de corriger la température de couleur lors de la prise de vue. L’objectif est que le rendu sur pellicule soit considéré comme neutre, c’est-à-dire que le résultat soit adapté aux conditions lumineuses de la prise de vue. Il est possible pour ce faire d’utiliser un thermo-colorimètre. Il faut indiquer à cet outil l’équilibrage de la pellicule choisie en unités Kelvin : à quelles conditions lumineuses est-elle adaptée ? On évalue ensuite les conditions lumineuses (toujours en Kelvin) de la scène que l’on souhaite capturer. Enfin, le thermo-colorimètre indiquera la différence entre les conditions réelles de la scène filmée ou photographiée et les conditions idéales.

Selon le résultat obtenu, vous pouvez corriger le résultat final soit à l’aide d’un filtre destiné à votre appareil (le thermo-colorimètre indiquera les meilleurs filtres à employer selon les conditions), soit en modifiant les conditions lumineuses de votre scène à l’aide de lumières artificielles ou de gélatines.

Température de couleur en photographie numérique : balance des blancs

Le réglage de la température de couleur est plus accessible en prise de vue numérique : c’est la balance des blancs. Il s’agit d’« expliquer » à son appareil ce qu’il doit reconnaître comme étant blanc, peu importe les conditions lumineuses. Afin d’effectuer une balance des blancs manuelle, il existe deux possibilités.

• La première est d’avoir une idée générale de la température de couleur ambiante et de sa quantité de Kelvin. Si vous photographiez ou filmez sous la lumière du jour, vous savez que la température équivaut à plus ou moins 5000K. En vous rendant dans les réglages de votre appareil photo, vous pouvez simplement sélectionner cette valeur : votre appareil fera le reste.
• La seconde consiste à présenter à votre appareil un objet blanc, comme une feuille, orienté vers votre source lumineuse. Sélectionnez ensuite le bouton « balance des blancs » de votre appareil : il intègrera le blanc que vous lui avez proposé et assimilera toutes les nuances similaires à du blanc.

Température de couleur et retouche photo

Que vous considériez la température de couleur de votre image comme étant réussie ou à revoir, l’avantage de la prise de vue numérique est que vous pouvez la corriger à l’aide d’applications qui sont dédiées à la retouche comme Lightroom ou Adobe Photoshop.

En photographie, vous pouvez corriger une image prise au format JPEG mais l’idéal reste le format RAW pour plus de précision. Vous pouvez par exemple utiliser Lightroom :

• Ouvrez Adobe Lightroom.
• Sélectionnez l’outil Balance des blancs (BB) sur le panneau de droite Réglages de base.
• Déplacez le curseur de la souris sur votre image.
• En haut à gauche, l’aperçu indique la correction appliquée selon la partie de votre image où se trouve votre curseur.
• Cliquez sur la partie de votre image supposée être blanche (ni trop éclairée, ni trop sombre).
• Le reste de l’image s’adapte à votre balance des blancs.

Si vous avez plusieurs images prises avec les mêmes réglages et les mêmes conditions lumineuses à traiter, Adobe Lightroom vous permet d’y appliquer les mêmes retouches.

• Dans le panneau de droite, sélectionnez Précédent.
• Les mêmes réglages sont appliqués à la photo suivante.

Toujours dans Adobe Lightroom, vous pouvez également sélectionner la balance des blancs automatique.

• Rendez-vous dans le panneau de droite sur le menu déroulant, à la droite de l’outil Balance des blancs (BB).
• Dans le menu déroulant à droite de BB, sélectionnez la commande Auto.
• Votre image est corrigée automatiquement par Adobe Lightroom.

Vous savez désormais comment fonctionne la température de couleur en unités Kelvin, comment adapter vos prises de vue à cette dernière, mais également comment les corriger pour un résultat optimal.

En savoir plus sur la conception graphique

• Régler votre balance des blancs en photographie
• Régler votre balance des blancs en vidéo
• La couleur blanche
• La couleur noire