Quelles sont les utilisations spécifiques des différentes façons de convertir en noir et blanc?

Ce didacticiel explique six façons de convertir une image en monochrome:

1. L'opération de conversion "standard" en niveaux de gris.
2. L'opération désaturée.
3. Décomposition en RVB et utilisation de l'un des canaux.
4. Décomposition en HSV et utilisation du canal Value (V).
5. Décomposition en LAB et utilisation du canal Lightness (L).
6. Utilisation du filtre Channel Mixer.

Les techniques diffèrent-elles uniquement par la quantité de contrôle que chacune fournit sur la conversion, ou produisent-elles des résultats sensiblement différents?

Existe-t-il une situation particulière lorsque l'un est préféré à un autre ou s'agit-il d'une préférence personnelle?

En théorie, la bonne façon de convertir une image couleur en noir et blanc devrait être d'utiliser le canal de luminance . La luminance est une mesure de la sensibilité de nos yeux à une couleur particulière, donc de la «luminosité» que nous la voyons. Hélas, Gimp offre de nombreuses façons de convertir en noir et blanc, mais pas la bonne. :-(

Voici une image de test que j'ai utilisée pour comparer les différentes méthodes. Vous pouvez le télécharger et voir par vous-même:

Le triangle à gauche est une section à travers le cube de couleur dans le plan contenant les primaires R, G et B. J'ai créé la section dans un espace linéaire -RGB, puis je l'ai encodée en gamma en sRGB . Le triangle de droite est le rendu noir et blanc «correct» du précédent, c'est-à-dire la luminance codée gamma. En convertissant cette image en noir et blanc, je fais les observations suivantes:

• Le vert est une couleur plus claire que le bleu, mais de nombreuses méthodes de conversion ne le reconnaissent pas et rendent toutes les primaires avec une légèreté égale
• désaturé / légèreté a ce problème (même poids pour toutes les primaires) et produit en plus des lignes artificielles dans le triangle
• désaturé / moyen pondère également toutes les primaires mais donne une image plus douce; seulement il a tendance à rendre les couleurs saturées plus sombres que celles moins saturées
• désaturé / luminosité devient assez proche, mais les bleus et les rouges saturés sont rendus trop sombres; techniquement c'est le canal luma , c'est-à-dire la «bonne» chose à part oublier le décodage / encodage gamma
• convertir en niveaux de gris équivaut à désaturer / luminosité
• garder un seul canal R, G ou B semble vraiment bizarre si vous avez des couleurs saturées
• le canal V de HSV rend toutes les primaires en blanc, ce qui n'est pas très naturel
• le canal L de LAB est horrible, car il ne conserve pas les gris (ils deviennent trop légers)
• le canal Y de l'UIT R709 est le même luma que désaturé / luminosité
• le canal Y de l'UIT R470 est également une sorte de luma, mais il utilise des poids pour R, G et B qui diffèrent des poids sRGB; en fait je pense que c'est le rendu le plus naturel.

OK, c'est maintenant la théorie sur l'obtention du rendu le plus «naturel». En pratique, vous souhaiterez peut-être utiliser à la place le rendu qui sert mieux l'image à portée de main. Par exemple, vous pouvez surpondérer les rouges dans le mélangeur de canaux pour éclaircir et lisser les tons chair ou pour augmenter le contraste entre le ciel bleu et les nuages ​​blancs. Mes conclusions personnelles sont les suivantes:

• Si l'image n'a pas de couleurs fortement saturées, toute méthode doit fournir un rendu raisonnable, à l'exception de L de LAB; Je ne m'en soucierais pas trop et j'utiliserais l'un d'eux, probablement convertir en niveaux de gris ou désaturé / luminosité (qui sont les mêmes)
• S'il y a des couleurs saturées et que je veux le rendu le plus naturel, je choisirais le canal Y de ITU R470
• Si je veux plus de contrôle, alors j'utiliserais le mélangeur de canaux, commencer à peu près (1/3 R, 1/2 G, 1/6 B), puis régler au goût
• Dans tous les cas, je modifierais l'image avec l'outil courbes juste après la conversion, juste pour obtenir un contraste et une luminosité agréables.

Les techniques diffèrent-elles uniquement en termes de contrôle qu'elles fournissent sur la conversion, ou donnent-elles des résultats différents?

Il existe un échantillon d'image convertie pour chacune des techniques, pour la même image d'origine. Il est facile de voir que les résultats sont effectivement différents, donc ce n'est pas seulement la quantité de contrôle.

Plus précisément - par exemple, la décomposition RVB vs décomposition HSV: dans le premier, le BW est la valeur de couleur du canal spécifique. Dans ce dernier - c'est la valeur V (valeur ou luminosité) du pixel. La valeur V est fonction des composants R, G et B, il est donc évident qu'il y aura une différence!

Les techniques ne diffèrent-elles que par la quantité de contrôle qu'elles fournissent sur la conversion, ou elles donnent des résultats différents.

Ils fonctionnent très différemment, en conservant différentes parties des informations de couleur d'origine présentes dans l'image. Ils donnent généralement des résultats différents, mais le choix de l'un dépend entièrement du photographe, selon la nature de l'image originale et ses intentions.

L'un n'est pas meilleur que l'autre, mais 1 et 2 donnent généralement des résultats "beiges".

J'ai récemment expérimenté certains filtres de couleur sur mon reflex numérique. L'ensemble se compose de rouge, orange, jaune et vert. Normalement, je photographie des fichiers bruts et utilise le module de mixage de canaux de darktable avec un préréglage, puis je joue avec les curseurs pour obtenir l'équilibre des tons que je souhaite lors du traitement pour le monochrome. Le problème est que, avec le filtre rouge en particulier, le mélangeur de canaux a fait un vrai gâchis des données, perdant beaucoup de détails ou introduisant des artefacts en fonction de ce que j'ai essayé.
Intensifiez donc le curseur de saturation humble et beaucoup ridiculisé dans le module contraste / luminosité / saturation. Réglez le curseur sur 0, puis utilisez les courbes de tons pour ajuster les tons globalement ou localement avec des sélections. Les résultats étaient bien meilleurs qu'avec le mélangeur de canaux.