Une image en mode RGB 24 bits est constituée de trois composantes (trois couches de couleurs) : une rouge (R), une verte (G) et une bleue (B). Chacune de ces couches peut enregistrer une valeur codée sur 8 bits, c’est-à-dire 256 variations de couleur ce qui donne au total plus de 16 millions de couleurs possibles (256x256x256). Les courbes de niveaux permettent de visualiser en un graphique simple la proportion de pixels d’une couleur donnée : on pourra par exemple voir rapidement que telle image comporte beaucoup de rouge foncé mais peu de bleu clair. Dans la plupart des logiciels de traitement d’images, il est possible d’afficher une courbe de niveaux par couche et/ou une courbe globale.



L’étude des niveaux permet de constater directement la qualité de l’exposition d’une image. Dans le meilleur des cas, si l’image est parfaitement exposée, l’ensemble des couleurs disponibles est utilisé, en d’autres termes la courbe de niveaux s’étalera de 0 (noir, à gauche) à 255 (blanc, à droite). Il faut bien prendre garde à l’échelle de la courbe, certaines valeurs pouvant sembler ne pas être utilisées alors qu’elles sont en réalité bien présentes mais peu représentées sur l’image par rapport à d’autres couleurs. Dans le cas d’une image sous-exposée, la courbe sera globalement décalée vers la gauche et un certain nombre de couleurs de la partie droite ne sera donc pas utilisé. A l’inverse, une image surexposée aura une courbe de niveaux décalée vers la droite. Bien entendu, il est préférable que l’image utilise le maximum de couleurs possible. Prenons l’exemple d’une image dont le niveau minimum est à 0 et le maximum à 128 (image sous-exposée). Cela signifie que le nombre maximal de couleurs est d’environ 2.1 millions (128*128*128) à comparer aux 16.8 millions d’une image utilisant l’ensemble de la gamme de couleurs.



Dans la plupart des logiciels de retouche d’images il est possible de contrôler la courbe de niveaux grâce à trois curseurs. Le curseur gauche permet de définir la valeur du noir, c’est-à-dire d’imposer une valeur de couleur qui deviendra le nouveau niveau 0 de l’image et le curseur droit le blanc. En d’autres termes, le curseur de gauche permet de jouer sur les ombres, celui de droite sur les lumières et le central sur les tons moyens. Déplacer le curseur des ombres vers la droite revient donc à éclaircir l’image alors que déplacer le curseur des lumières vers la gauche assombrira l’image. Une des premières taches du traitement d’image consiste à jouer de ces trois curseurs pour améliorer le rendu de l’image ou dans certains logiciels à utiliser des pipettes permettant de sélectionner directement dans l’image les points de référence noir/neutre/blanc. Il faut toutefois garder à l’esprit que comme cette opération revient à étirer la courbe de niveaux il y aura apparition de trous : plus la courbe initiale sera sous ou sur-exposée, plus le nombre de couleurs manquantes sera important, de même que le nombre de trous dans la courbe corrigée. Néanmoins l’image finale sera de bien meilleure qualité que l’image initiale (si elle est de qualité raisonnable évidemment), le contraste, la luminosité et la balance des couleurs étant grandement améliorés.