07.05.08 Gimp : les canaux

Le terme « canal»  dans Gimp est l’équivalent des « couches»  dans Photoshop. Nous allons essayer, dans cet article, de démystifier cet outil qui est souvent perçu comme obscure par les débutants. Avec une meilleure compréhension des canaux vos compétences de manipulation d’image seront élargies.

Définition

On distingue deux grands types de canaux :

• - les canaux chromatiques (ceux qui portent l’information sur les couleurs)
• - les canaux alpha (qui ont un lien étroit avec les masques de sélection)

Les canaux chromatiques

Ils représentent la variation des trois couleurs primaires qui mélangées constituent l’image en couleur. Ces canaux sont calculés sur 8 bits et sont les constituants visuels de l’image. Selon le mode colorimétrique (RVB, niveaux de gris, couleurs indexés), le nombre de canaux varie. En mode RVB, l’image est constituée des trois canaux Rouge, Vert et Bleu. Les modes indexés et niveaux de gris ne sont représentés que par un seul canal. Le mode CMJN utilisé pour les travaux d’imprimerie n’existe pas encore dans Gimp mais le sera dans un futur proche.

Les canaux chromatiques sont toujours affichés en premier dans la fenêtre de dialogue des canaux et dans l’ordre R, V, B. Ils ne peuvent pas être effacés. Si vous cliquez sur un canal dans la liste vous (dés)activez le canal correspondant. Un canal activé apparait surligné en bleu. L’affichage de l’image change selon qu’un ou plusieurs canaux soient activés ou pas. Ainsi une image blanche prendra la teinte de la complémentaire de la teinte du canal désactivé. Si je désactive le canal bleu, l’image blanche devient jaune; si je désactive le canal rouge, l’image blanche devient cyan et si je désactive le canal vert, l’image blanche devient magenta. Je rappel que nous sommes dans le model additif.

Désactiver un canal chromatique rouge, vert ou bleu n’est pas sans conséquence. Par exemple si vous désactivez le canal bleu tous les pixels qui seront ultérieurement ajoutés n’auront pas de composante bleue, c’est à dire qu’un pixel blanc prendra la couleur complémentaire jaune.

Pour bien comprendre le principe de ce système, il faut avoir des notions sur les couleurs, leurs propriétés et leurs classifications. Si vous n’êtes pas au point sur ce sujet, je vous invite à consulter l’article intitulé « L’harmonie des couleurs»  que j’ai rédigé dans la rubrique « Graphisme»  de ce blog.

Le canal alpha

Il n’a pas d’impact visuel sur l’image. Il encode l’information sur le degré de transparence de chaque pixel qui constitue l’image. Le blanc représente une opacité complète, le noir une transparence complète et les tons de gris les transparences partielles. On les utilise souvent pour mémoriser des masques ou des sélections.

Les canaux peuvent être utilisé pour recevoir et conserver une sélection. C’est une façon de l’enregistrer pour la conserver dans le temps et ainsi avoir la possibilité de s’en resservir ultérieurement. On parle alors de masque de sélection. On peut créer autant de masques de sélection qu’on le désire. En les chainant, nous appliquons les modifications à l’ensemble des masques.

Voici en d’autres mots une définition issue de la documentation française de gimp :

« Les canaux peuvent être utilisés pour sauvegarder, restituer et modifier vos sélections. Les Masques de sélection, ou masques de canaux, créés dans la partie basse de la Fenêtre des canaux, sont une représentation d’une sélection en niveaux de gris, où les pixels blancs sont sélectionnés et les pixels noirs ne le sont pas.» 

Les masques de sélection apparaissent en-dessous des canaux chromatiques sous la forme d’une liste dans la fenêtre de dialogue. Comme c’est le cas pour les canaux chromatiques, un canal alpha peut être (des)activé. Un canal alpha activé apparait surligné en bleu.

Le canal alpha est optionnel. Si vous créez votre image sans transparence alors le canal Alpha ne sera pas présent. Cependant vous pouvez décider de créer un nouveau canal. Ce nouveau canal sera un masque de canal (un masque de sélection) appliqué sur l’image.

Applications

Maintenant que nous avons défini les canaux sur le plan technique, nous pouvons légitimement nous demander à quoi ça sert ? Je ne vais pas décrire ici tous les cas d’utilisations possibles, d’une part parce que se serait trop long, d’autre part parce que je ne les connais pas tous.

Utilisation des canaux chromatiques

Dans mon article « Détourage complexe»  de la rubrique « Infographie»  vous pourrez trouver un premier exemple d’utilisation des canaux chromatiques. Je vous laisse consulter l’article pour plus de détails.

Nous allons voir ici comment modifier, à l’aide des canaux, les couleurs d’une image.

Exemple 1

Il arrive fréquemment lors de prise de vue photographique, que nos images présentent une dominante de couleur liée aux caractéristiques particulières de l’environnement. Il est possible, grâce à un post-traitement sous Gimp de corriger une dominante colorée en travaillant sur les canaux de couleurs à partir de l’outil courbes. Il existe d’autres techniques et d’autres outils pour manipuler les couleurs mais l’outil courbes a l’avantage d’être l’un des plus précis pour ce genre de manipulation et de pouvoir effectuer les traitements séparément sur les trois couches R, V et B.

Prenons une photographie sous-marine représentant un portrait de tortue marine. Cette photo à une dominante bleue comme c’est généralement le cas dans ce type d’environnement. Pour diminuer cette dominante bleue, nous allons nous rendre sur le canal bleu et réduire le nombre de pixels bleus à l’aide de l’outil courbes.

Pour cela activez l’outil courbes : menu Couleurs > Courbes, sélectionnez le canal bleu dans la liste déroulante en haut à gauche puis abaissez la courbe dans sa zone médiane.

Il vaux toujours mieux retirer une information que d’en rajouter une qui n’existe pas. Donc la solution par exemple d’augmenter les pixels rouges pour compenser la dominante bleue n’aurait pas été une bonne solution ici. Si vous voulez réchauffer une photo, abaissez la quantité de pixels bleus et si vous voulez la refroidir, abaissez la quantité de pixels rouges.

Exemple 2

L’observation des canaux R,V,B peut également vous donner des indications pour corriger une image. Prenons cet exemple provenant de l’ouvrage « Gimp efficace»  de Cédric Gemy, 1er édition chez Eyrolles (vous pouvez retrouver les explications originales aux pages 200 et 201 de l’ouvrage) :

Etudions les vignettes des canaux R,V et B de l’image (j’ai également affiché les histogrammes de chaque canal pour appuyer nos observations) :

Canal rouge, on voit un contraste important entre les feuilles et les fleures avec peu de pixels dans les tons moyens. Cela est confirmé par l’histogramme qui montre beaucoup de pixels dans les tons foncés (partie gauche de l’histogramme), une quantité moyenne de pixels dans les tons claires (partie droite de l’histogramme) et très peu de pixels dans les tons moyens (partie médiane de l’histogramme).

Canal vert, Il ressemble au canal rouge mais en moins prononcé. Il est relativement contrasté avec une majorité de pixels dans les valeurs sombres.

Canal bleu, nous remarquons un manque de contraste dans les valeurs de cette teinte. Cela est confirmé par la forme de la courbe de l’histogramme. La plupart des pixels du canal bleu se trouvent dans les tons moyens (partie médiane de l’histogramme).

Il s’agit d’un végétal donc a priori les feuilles devraient être vertes et la dominante bleue parait peu réaliste. Pour corriger ces défauts nous allons utiliser le « mixeur de canaux»  qui permet de modifier un canal en lui appliquant les caractéristiques des autres canaux. La manipulation du mixeur de canaux n’est pas très évidente au début mais son efficacité vaut la peine qu’on s’y intéresse. Dans le menu allez dans Couleurs > Composants > Mixeur de canaux.

Notre objectif est de rendre les feuilles plus vertes, de diminuer la quantité de bleu dans les tons moyens et augmenter les tons moyens dans le canal rouge qui en manque cruellement.

La liste déroulante intitulée « Canal de sortie»  désigne le canal qui sera modifié. Les trois curseurs déterminent la contribution du canal rouge, vert ou bleu au résultat.

Il est conseillé de cocher la case « Préserver la luminosité» . Cela permet de réduire un excès de luminosité tout en conservant le rapport visuel des luminosités. Vous pouvez ainsi modifier le poids des couleurs sans changer la luminosité globale.

Commençons par modifier le canal bleu. Nous allons appliquer les caractéristiques du canal rouge sur le canal bleu. Nous avons vue que la canal bleu manque de contraste parce qu’il possède peu de pixels dans les tons claires et sombres. Comme le canal rouge a de nombreux pixels dans les tons sombres et une quantité moyenne de pixels dans les tons claires, les caractéristiques du canal rouge appliquées au canal bleu va compenser en partie les manques du canal bleu.

Choisissez le canal bleu comme canal de sortie. Déplacer le curseur du canal rouge vers la droite (environ 130).

Maintenant modifions le canal rouge de façons à lui rajouter des pixels dans les tons moyens en lui appliquant les caractéristiques du canal bleu qui possède, lui, beaucoup de pixels dans les tons moyens.

Choisissez le canal rouge comme canal de sortie. Déplacer le curseur du canal bleu vers la droite (environ 150).

Le canal vert n’a pas trop besoin de correction. Nous pouvons lui appliquer avec parcimonie le canal bleu pour enrichir ses tons moyens.

Choisissez le canal vert comme canal de sortie. Déplacer le curseur du canal bleu vers la droite (environ 150) et le curseur du canal rouge vers la droite (environ 12).

Voici le résultat obtenu avant et après le mixage des canaux :

Les feuilles sont bien vertes, la dominante bleue a disparue mais les fleurs ne sont plus jaunes mais blanches-violettes. Je ne sais pas si cette couleur des fleurs est réaliste car ce n’est pas moi qui ai pris la photographie. Lorsque vous réalisez vos manipulations, veillez à vérifier que vous ne vous éloignez pas trop de la réalité sauf si votre but est plus d’obtenir une image créative que réaliste.

Utilisation du canal Alpha

Comme exercice d’application, nous allons créer des sélections puis les enregistrer dans des masques de sélection.

Imaginons que je souhaite dessiner un personnage dans un environnement quelconque. Je commence par dessiner la silhouette de mon personnage au pinceau puis son environnement. Pour pouvoir retravailler les détails de mon personnage plus tard, je décide qu’il serait judicieux de sélectionner sa silhouette et de l’enregistrer dans un canal afin de la réutiliser plus tard.

Pour cela je vais utiliser dans un premier temps les masques rapides. J’ouvre un nouveau document, j’active le masque rapide (icône carré pointillé en bas à gauche), mon canevas devient rosé. Je prend l’outil pinceau et dessine la silhouette de mon personnage. Dessiner sur le masque avec la peinture noire supprime des plages sélectionnées, la peinture blanche en ajoute. Comme je part d’un nouveau document, il n’y a pas encore de sélection. Je dessine donc en blanc pour générer ma sélection. Attention, ayez bien conscience que vous ne dessinez pas ici le personnage avec des pixels de couleurs (ici blanc) mais que vous dessinez le remplissage de la sélection du personnage. Il n’y aura donc à la fin qu’une sélection et rien ne sera dessiné sur votre calque d’origine.

Une fois terminé, je reclique sur l’icône « masque rapide»  pour transformer ma silhouette en sélection. Attention je rappel qu’il faut dessiner en noir pour masquer des pixels (générer de la transparence), en blanc pour démasquer les pixels et en valeurs de gris pour des nuances de transparences. Si vous dessinez avec une couleur c’est la valeur lumineuse de cette couleur qui sera prise en compte.

Pour enregistrer cette sélection dans un canal et ainsi me créer un masque de sélection (ou masque de canal) de ma silhouette, je me rend dans le menu Sélection > Enregistrer dans un canal. Je peux ensuite modifier les paramètres de ce masque de sélection grâce au clic droit ou aux icônes situées en bas de la fenêtre de dialogue des canaux.

Lorsque vous créez un nouveau canal, vous pouvez choisir l’opacité de remplissage. Une opacité de remplissage de 100% fait apparaitre l’image noire, une opacité de remplissage de 0% fait apparaitre l’image blanche, à 50% apparait une image grise. Lorsque vous retournez sur le calque de votre image, il faut cacher (icône œil) le masque de sélection au préalable si vous ne voulez pas voir son opacité de remplissage.

Maintenant que votre masque de sélection est enregistré, vous pouvez à tous moment retrouver votre sélection en retournant dans la fenêtre des dialogues des canaux, en activant le masque de sélection (surlignage en bleu) et en cliquant sur l’icône carré pointillé rouge en bas de la fenêtre de dialogue. Vous pouvez également modifier cette sélection à l’aide d’un outil de dessin ou d’un outil de sélection et l’enregistrer à nouveau dans le même masque de sélection ou dans un nouveau canal.

Pour ensuite dessiner sur votre calque avec des pixels de couleurs dans votre sélection, il faut penser à désactiver le masque de sélection dans la fenêtre des canaux (le surlignage bleu disparait) pour indiquer à Gimp que vous ne dessinez plus dans un canal une sélection mais sur un calque avec un dépôt de pixels colorés.

Sources :

• Gimp 2 efficace de Cédric Gémy, édition Eyrolles
• Documentation française de Gimp