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Évaluation des capacités du dos numérique Sinar 54 H dans la reproduction des c

Évaluation des capacités du dos numérique Sinar 54 H dans la reproduction des couleurs du manuscrit LATIN 8500 conservé à la Bibliothèque nationale de France Tome 1 / 2 Mémoire de recherche présenté par : Marion DEVINCRE Sous la direction de : Monsieur Patrick BRAMOULLÉ, expert en procédés numériques à la Bibliothèque nationale de France Monsieur Alain SARLAT, professeur de sensitométrie et colorimétrie à l’ENS Louis Lumière Membres du jury : Madame Françoise DENOYELLE Mademoiselle Véronique DURR Monsieur Patrick BRAMOULLÉ Monsieur Pascal MARTIN Monsieur Alain SARLAT Année 2005 École Nationale Supérieure Louis Lumière 2 Sommaire Remerciements........................................................................................................................................... 4 Résumé........................................................................................................................................................ 5 Abstract ...................................................................................................................................................... 6 Introduction................................................................................................................................................ 7 Chapitre 1................................................................................................................................................. 10 La couleur dans les manuscrits enluminés ............................................................................................ 10 I. La composition des enluminures........................................................................................................ 11 I.1. Les supports ............................................................................................................................... 11 I.1.a. Le papyrus.......................................................................................................................... 12 I.1.b. Le parchemin...................................................................................................................... 12 I.1.c. Le papier............................................................................................................................. 14 I.2. Les matières colorantes.............................................................................................................. 15 I.2.a. Les encres........................................................................................................................... 16 I.2.b. Les pigments ...................................................................................................................... 17 I.2.c. Les liants ............................................................................................................................ 17 I.3. L’état de conservation................................................................................................................ 18 I.4. La présentation du manuscrit LATIN 8500 ............................................................................... 19 II. La couleur dans la reproduction ...................................................................................................... 22 II.1. La couleur : un phénomène culturel ......................................................................................... 22 II.1.a. Les exigences face à une reproduction.............................................................................. 22 II.1.b. La couleur au Moyen Age................................................................................................. 24 II.1.c. La couleur aujourd’hui...................................................................................................... 25 II.2. La colorimétrie : un outil de détermination objective de la couleur. ........................................ 26 II.2.a. La définition de la couleur ................................................................................................ 27 II.2.b. Les domaines d’utilisation ................................................................................................ 29 II.3. La détermination des différences de couleur ............................................................................ 32 II.3.a. Les représentations colorimétriques uniformes................................................................. 32 II.3.b. La notion de seuil différentiel........................................................................................... 35 II.3.c. Les indices de différences couleur .................................................................................... 35 Chapitre 2................................................................................................................................................. 37 Les études spectrales................................................................................................................................ 37 I. La détermination de la palette couleur du manuscrit LATIN 8500 ................................................... 38 I.1. Les techniques de laboratoire..................................................................................................... 38 I.1.a. La spectroscopie Raman..................................................................................................... 38 I.1.b. La technique PIXE ............................................................................................................ 39 I.1.c. La diffraction par rayons X ............................................................................................... 40 I.1.d. La spectrophotométrie par réflexion .................................................................................. 41 I.2. Les données expérimentales....................................................................................................... 41 3 I.2.a. Le dispositif........................................................................................................................ 41 I.2.b. Les plages neutres .............................................................................................................. 42 I.2.c. Le parchemin...................................................................................................................... 42 I.2.d. Les plages de couleurs........................................................................................................ 43 I.2.e. Les dorures ......................................................................................................................... 44 I.3. La carte colorimétrique.............................................................................................................. 45 II. La détermination de la réponse spectrale du système d’acquisition ................................................ 47 II.1. Les facteurs limitatifs ............................................................................................................... 48 II.1.a. La fonction de transfert..................................................................................................... 48 II.1.b. La résolution ..................................................................................................................... 48 II.1.c. Le bruit.............................................................................................................................. 49 II.1.d. La sensibilité..................................................................................................................... 50 II.2. La réponse du système en fonction de la luminance................................................................. 50 II.3. L’acquisition trichrome ............................................................................................................ 52 II.3.a. La recherche...................................................................................................................... 53 II.3.b. L’exploitation de la réponse spectrale des filtres RVB..................................................... 56 II.3.c. Le traitement de l’information lors de l’acquisition numérique........................................ 59 chapitre 3.................................................................................................................................................. 62 L’acquisition numérique......................................................................................................................... 62 I. La confrontation sujet/système d’acquisition ................................................................................... 63 I.1. Le choix de la source ................................................................................................................. 63 I.2. Quelque singularité .................................................................................................................... 65 I.3. La dynamique du sujet face à la courbe de réponse................................................................... 66 II. Les paramètres d’acquisition ........................................................................................................... 68 II.1. La détermination de l’exposition.............................................................................................. 68 II.1.a. L'évolution colorimétrique................................................................................................ 69 II.2. Le choix de l’espace de représentation..................................................................................... 72 III. L’analyse colorimétrique ................................................................................................................ 74 III.1. Les écarts de couleur............................................................................................................... 74 III.2. L’expérience visuelle .............................................................................................................. 76 IV. Vers une optimisation des résultats................................................................................................. 79 IV.1. Regard sur la charte ColorChecker ......................................................................................... 79 IV.2. Regard sur le manuscrit LATIN 8500..................................................................................... 82 IV.2.a. État des lieux des prises de vue ....................................................................................... 82 III.2.b. Les corrections apportées ................................................................................................ 84 IV.3. Discussion............................................................................................................................... 86 Conclusion ................................................................................................................................................ 87 Bibliographie............................................................................................................................................ 90 4 REMERCIEMENTS Ce travail s’est réalisé grâce au soutien du corps administratif de la Bibliothèque nationale de France. Je tiens à remercier particulièrement Messieurs Patrick Bramoullé et Alain Sarlat pour leur soutien et leur aide efficace, ainsi que Monsieur Bruno Baudry, directeur du département de la reproduction de la BnF, Madame Marie-Pierre Lafitte, conservateur en charge du fond Latin au département des manuscrits de la BnF, et tout le personnel des ateliers de la reproduction. 5 RESUME Depuis une récente acquisition d’appareils de prise de vue numérique, le Département de la reproduction de la Bibliothèque nationale de France est soucieux de connaître la pertinence de son matériel. Ainsi il peut anticiper sur la qualité de la production afin de préserver l’intégrité des fonds de sauvegarde. Certains manuscrits médiévaux ont déjà mis en défaut les supports photographiques argentiques. En effet, quelques couleurs posaient d’importantes difficultés de restitution. Ce travail veut donc étudier les performances du nouveau matériel numérique face à ce sujet critique. Nous nous sommes penchés sur un cas particulier mais néanmoins représentatif d’une grande partie de la collection ; le manuscrit LATIN 8500. Les analyses spectrales du sujet et du système d’acquisition apportent une première réponse : la plupart des couleurs mises en jeu, ici, ne présentent pas de particularités critiques au niveau de l’acquisition de l’information. En revanche, si la réponse spectrale du système est satisfaisante, sa pertinence en terme de traitement du signal est moindre. Bien que parfaitement adapté à une charte de calibration fixée, le système ne prend pas en compte toutes les subtilités du manuscrit. Ses algorithmes de mapping étant intimement liés aux points de référence donnés par l’outil de calibration, il peut être envisagé de réfléchir à une charte spécifique, reprenant les caractéristiques spectrales d’un ensemble de sujets plus particuliers. Mots clés : manuscrit LATIN 8500, dos numérique Sinar 54 H, analyse spectrale, traitement de l’information colorée. 6 ABSTRACT Having recently change its equipment for digital cameras, the Preservation Department of the Bibliothèque nationale de France is willing to evaluate how relevant its choice has been in order to anticipate on the quality of production and to preserve integrity of the photographic archives. Traditional films are known for not being the apt option to restitute all the colours concerning few enluminated manuscripts. The LATIN 8500 manuscript is a rightful illustration of the collection and allows us to test the digital cameras. Then, spectral analysis of the manuscript and the camera bring up a first answer: most of colours at stake are correctly captured. However, the data processing is less satisfying. As a conclusion, the conventional calibration chart sets the average optimum but the camera is not able to restitute all the subtleties of the manuscript. Processing is directly linked to calibration chart parameters. So, a specific chart could be considered. 7 INTRODUCTION Le manuscrit enluminé apparaît à nos yeux comme objet précieux car témoin d’une histoire, d’un passé culturel et social. Bien plus qu’un ouvrage littéraire, il est aussi le support indéniable d’une activité artistique véritable, un outil d’expression sans équivalent pour l’époque. A ce titre, il constitue une source énorme d’informations pour les chercheurs spécialistes mais aussi pour tous les curieux des us et coutumes et des esprits d’antan. Les aléas du temps ne l’ont pas atteint comme ses voisines créations : peintures de chevalet, fresques, tapisseries. En tant qu’ouvrage intime, car pudique de par sa forme livresque, il a bénéficié de tout le soin et le respect accordés à une œuvre importante, tout en étant diffusé et étudié avec attention à travers l’Europe entière. Ses textes, comme ses illustrations, discourent, dévoilent, critiquent, amusent avec une virtuosité éclatante. Objet de collection, de bibliothèque, il n’est divulgué que tardivement dans les musées. Pourtant sa richesse est sans commune mesure. « Seule la miniature, soigneusement préservée à l’intérieur du livre, parmi ses pages, de l’humidité, de l’air, de la lumière et de la poussière, a su faire parvenir jusqu’à nous le coloris de la peinture ancienne dans sa fraîcheur originelle »1. Aujourd’hui, les couleurs éclatantes des miniatures nous sautent aux yeux. Elles sont le fruit d’un travail strict et exigent dont la qualité est, dès la fabrication, un impératif. Par amour puis honneur de leur métier, les moines-artistes et les « maîtres laïcs » portent une attention toute particulière aux matières premières, préparations et finitions de leurs ouvrages. Leur activité en dépendaient ; les commanditaires, aristocrates, bourgeois et le clergé, ne discutaient pas en effet sur la qualité attendue. 1 VORONOVA Tamara, STERLOGOV Andrei, Manuscrits enluminés occidentaux du VIIIème au XVIème siècles, à la bibliothèque nationale de Russie de St Petersbourg, France, Espagne, Angleterre, Allemagne, Italie, Pays-bas, Parkstone, Aurora, 1996, p.7. 8 De tels ouvrages rivalisaient pleinement avec les plus grandes œuvres d’orfèvrerie. Tout lecteur peut prendre conscience du travail accompli et de la sueur déposée sur les multiples feuillets réalisés. Cher lecteur, lorsque tu tourneras ces pages de tes doigts, veille à ne pas en abîmer l’écriture. Personne mieux que le copiste n’a idée de ce que représente un travail difficile. Il est aussi doux au copiste de tracer la dernière ligne qu’au marin de rentrer à son port natal »2. La miniature est la peinture accompagnant le texte manuscrit. Elle tient son nom du mot latin miniare qui signifie « de petite taille » et qui est également relatif au composant le minium qui désigne le pigment rouge élémentaire utilisé pour les encres ou les couleurs. Le moine qui entamait un texte par une lettrine à l’encre rouge était d’ailleurs appelé le miniator. L’enluminure, par son « caractère spécifique, intime […] est indissolublement lié au livre manuscrit ». Initialement destinée à l’élite des peuples, elle ne s’est uploads/s3/ devincre-photo2005-mem.pdf