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De quelles couleurs sont nos villes ?

07/04/16

Les questions d’urbanisme qui contraignent tout projet architectural ne sont pas uniquement formelles. La couleur des matériaux choisis doit également être garante d’une harmonie entre une nouvelle construction et son environnement. Le choix de ces couleurs est contraint par des réglementations parfois très strictes, qui pourtant s’appuient sur des outils laissant une grande part à l’appréciation subjective. Il semble parfois facile de juger de la dominance de couleurs pour un lieu donné, mais comment leur attribuer une tendance-type répondant à des critères quantifiés ? Luan Nguyen, un jeune ingénieur architecte de l’Université de Liège, apporte sa pierre à l’édifice et propose une méthode standardisée et objective(1) de caractérisation de la couleur dominante d’une maison, d’une rue, d’un quartier, d’une ville. Au-delà de l’assistance à la réglementation, un tel outil permet de nombreuses déclinaisons pour mieux cerner l’importance et les tendances de la couleur en milieu urbain.

Quelle est la couleur dominante des villes ? C’est la question que s’est posée Luan Nguyen, qui défendra sa thèse dans quelques mois, sous la direction de Jacques Teller, au LEMA (Local Environment Management and Analysis), département ArGEnCo de la Faculté des sciences appliquées de l’ULg. En quête de réponses, le jeune ingénieur architecte a publié les résultats d’une méthode quantifiée efficace et standardisée, qui promet une palette d’applications variées.

Après un passage aux beaux-arts orienté par l’envie de devenir illustrateur, il n’était pas anodin de voir Luan Nguyen s’intéresser à des questions liées à la couleur au cours de ses études d’ingénieur architecte. Son travail de fin d'études portait déjà sur la problématique, en se cantonnant aux constructions architecturales et sans pour autant étendre la question à une échelle urbanistique. Cette réflexion plus globale allait germer après un détour par une activité professionnelle en dehors de l’Université. A la direction d’un bureau d’architecte qu’il a lui-même fondé, Luan Nguyen a en effet été confronté à l’évidence que, contrairement à ce que dit l’adage, les goûts et les couleurs peuvent tout à fait se discuter.  

Couleurs villes

Des réglementations sur des critères subjectifs

La construction d’une habitation est régie par une série de contraintes urbanistiques qui visent à garantir une harmonie architecturale entre nouvelle construction et environnement. Cette grille de réglementation plus ou moins contraignante selon les villes et quartiers impose le plus souvent une palette de couleur, voire une seule couleur. « L’inconvénient, regrette Luan Nguyen, c’est l’indécision liée à la caractérisation de cette couleur. Quand, avant d’entamer un nouveau chantier, on doit choisir une brique, on nous impose une teinte rouge brun ou gris clair. Les termes restent assez vagues, littéraires, et sujets à l’appréciation de chacun. Quand on se rend avec notre échantillon devant l’agent communal, il peut très bien estimer que notre brique tend vers le brun, alors qu’elle était rouge à nos yeux. » D’autant plus que la couleur d’une brique ne rendra pas de la même manière en intérieur (éclairage artificiel de la maison communale) qu’en extérieur, et même, variera encore selon les évolutions naturelles de la lumière diurne. Et enfin, juger de l’adéquation de la couleur d’un mur entier sur base d’une seule brique suscite également son lot d’approximations.

En Wallonie, les statuts réglementaires autour de la couleur restent donc extrêmement vagues et rudimentaires. En prenant un peu de recul, le chercheur observait que ces imprécisions sclérosaient également les documents officiels à l’échelle européenne. L’outil le plus souvent convoqué reste une charte colorimétrique dressée sur base d’échantillons de couleurs propres à une rue, une ville ou un pays. Charte qui reste sujette à un examen visuel, qualitatif. Quant à l’usage d’un colorimètre, qui livre des coordonnées colorimétriques très précises, il ne peut le faire que sur une très petite surface d’une façade, et ne rend pas compte d’une couleur « moyenne » ou dominante d’un mur.

« En réaction à ce constat, je me suis donc posé une première question, qui allait alimenter ma recherche à l’échelle des villes. Comment pourrait-on proposer une méthode de caractérisation objective de la couleur ? » Il n’est encore nullement question de proposer un outil d’assistance à la réglementation communale. L’enjeu est alors tout à fait fondamental. Comment migrer, en architecture, d’une appréciation qualitative de la couleur à une approche quantitative ?

Dans la continuité des travaux de recherche du LEMA

Luan Nguyen entame donc sa thèse au LEMA, qui avait déjà proposé des outils de caractérisation de bâtiments et d’urbanisme. Ces outils allaient lui permettre d’inscrire sa démarche dans un cadre quantitatif préexistant. Il n’était jusqu’alors pas question de couleurs, mais de formes. Ce qui avait permis au LEMA de contracter des expertises importantes, notamment pour caractériser objectivement l’impact formel des annexes du Palais de justice de Liège sur leur environnement.

Une amorce déterminante dans la recherche fut la caractérisation par la Région wallonne de dix types différents d’aires urbaines, toujours au niveau de la forme des constructions. Les recherches de Luan Nguyen s’intéressent à quatre types d’aires urbaines : les centres historiques, les quartiers résidentiels périurbains, les quartiers ouvriers et les zones commerciales. Catégories qui ont regroupé dix-huit fragments représentatifs de l’agglomération liégeoise, échantillon sur lequel le jeune chercheur décidait d’appliquer sa méthodologie. « La finalité de différencier ces quartiers était de pouvoir déterminer selon ces aires des couleurs dominantes qui leur étaient propres et dresser un panel représentatif de la ville de Liège ».

De la prospection à l’établissement d’une couleur unique

Dans un premier temps, 2000 photos de bâtiments ont été prises par des étudiants sous des conditions standardisées. « La lumière et donc la couleur perçue ne sont pas identiques à midi ou en fin d’après-midi, relève le chercheur. Autre exemple, si un bâtiment est exposé à la lumière directe du soleil en préservant une partie du mur ombragée, ses briques donneront à l’observateur deux couleurs principales différentes. » Les photographies ont donc toutes été prises au printemps, à midi, sous ciel couvert, avec présence systématique d’une même plaquette d’un gris neutre pour pouvoir faire une même balance des blancs. L’appareil photo était toujours le même, et présentait toujours les mêmes réglages d’ouverture, d’exposition, etc. Les couleurs des 2000 bâtiments pouvaient dès lors être appréciées après avoir été prélevées sous des conditions uniformisées.

« Sur ces photos, il fallait déterminer ce qu’on voulait étudier. Pierre, bois, toiture, soubassements, une façade présente divers matériaux aux couleurs différentes. Nous sommes en train de développer une approche globale qui combinerait tous ces éléments. Mais dans un premier temps, nous nous sommes focalisés sur la brique, le matériau principal et donc la couleur dominante. Une seconde étape du protocole consistait dès lors à détourer du reste de la photo ce matériau principal. Ensuite, un algorithme nous permettait de rééquilibrer la couleur de la brique sur base de notre balance des blancs. Il nous restait enfin une couleur dominante pour un bâtiment. » Ce fragment de couleur était ensuite caractérisé à l’aide d’un outil graphique au sein du système chromatique HSL (Hue, Saturation, Luminosity, qui caractérise donc une couleur selon sa teinte, sa saturation et sa luminosité).

Etapes caracterisation

« Le système HSL offre trois paramètres a priori très intuitifs pour caractériser une couleur, justifie Luan Nguyen. On aurait pu garder le système RGB, mais les coordonnées, se répartissant de 0 à 255, ne permettent pas de se figurer une couleur. Si on nous dit par exemple d’une couleur qu’elle est à 127 dans les rouges, 62 dans les verts et 201 dans les bleus, ça ne dit rien à personne. » Par contre, dans le système HSL, la teinte s’exprime sur un cercle avec pour unité de mesure le degré. En sachant que 0° correspond au rouge, et puis que ça migre vers le jaune, le vert, le bleu, le magenta, etc, on peut rapidement s’imaginer la teinte d’une couleur quand on nous donne son degré. La saturation détermine la pureté de la couleur et s’exprime en pourcents. Encore une fois, une couleur d’une saturation proche des 100% sera facilement imaginable comme très vive. A l’inverse, une saturation de 10% renverra à des couleurs pastel. En gardant la teinte et la saturation, si on voit sur un graphique un point à 15° avec 90% de saturation, on pourra estimer la couleur comme étant rouge vif. La luminosité, enfin, permet de positionner la couleur entre le noir et le blanc. En définitive, toute couleur peut être représentée par un point se trouvant dans un cylindre, un espace en 3D. En fonction des degrés dans le cercle, plus ou moins proche du centre selon la saturation, et plus ou moins haut dans le cylindre selon la luminosité.

Des variations individuelles à une couleur moyenne

La quarantaine de façades photographiées dans la rue des Anglais est un exemple concret de ce que cette méthode permet d’obtenir. Une palette de couleurs dont la quantification permet de redistribuer en autant de points dans l’espace colorimétrique HSL. « En définitive, nous avions récolté dans dix-huit quartiers différents 2000 « individus » qui se retrouvaient tous éparpillés dans ce grand cylindre, et qui permettaient déjà de dégager quelques tendances. La distribution dans un zoning commercial, par exemple, s’éloignait de celle de la rue des Anglais pour délivrer une palette davantage tournée vers le gris. Dans le cas des cités ouvrières, où des types de construction standardisées aux réglementations contraignantes se répètent, nous observions des dominances de rouge brun ou de jaune canari. »

Avec cette récolte caractérisant chacune des 2000 façades par une seule couleur, l’étude franchissait un premier palier dans cette approche chiffrée de la couleur des villes. Chaque point avait une valeur qui permettait de caractériser ces dix-huit quartiers répartis en quatre aires urbaines et déjà esquisser certaines tendances. La deuxième étape devait convoquer des outils statistiques pour rassembler ces 2000 individus répartis en échantillons (quartiers) en fonction de caractéristiques communes. « Simplement, il s’agissait de créer de manière arbitraire quatre grands types colorimétriques. Une discipline qui s’inscrit dans un autre héritage très répandu en architecture, la typologie, qui vise à classer les bâtiments par catégorie. Encore une fois, la typologie se base historiquement sur la forme, là où nous avons appliqué ces méthodologies à la couleur. » 

Quatre couleurs génériques, synthétiques, qui devaient donc désigner les grandes tendances déclinées dans les différents quartiers de la ville de Liège. « Pour cela, nous avons donc regroupé à l’aide d’un algorithme de partitionnement les 2000 points présents dans l’espace en quatre ensembles, en tenant compte de leur proximité spatiale dans le cylindre. Nous avons ensuite attribué à chacun de ces ensembles un point au centre de tous les individus du groupe, nommé centroïde, qui correspond à des coordonnées colorimétriques HSL, à une couleur générique, un type pour un ensemble de façades partageant des similitudes au niveau de la couleur. »

Rue des Anglais

types colorimetriquesUn outil plein de promesses

Pour la ville de Liège, Luan Nguyen se trouvait alors en possession de quatre centroïdes, de quatre couleurs types, permettant de donner en un coup d’œil les tendances colorimétriques d’un quartier ou d’une rue. Il y a un gris beige, un rouge orangé, un rouge brique et un gris clair, chacune de ces couleurs renvoyant à des coordonnées quantifiées de manière rigoureusement précise.

« Nous pouvions ensuite regrouper chacun des individus de chaque quartier en fonction de leur type et observer la dominance des couleurs de ces quartiers, et en déduire des observations en tous genres, comme la caractérisation objective de l’homogénéité colorimétrique d’un ensemble d’habitations. » Les quartiers du centre, par exemple, à l’instar de la rue des Anglais, témoignent d’une certaine homogénéité, là où inversement, les quatre types sont fortement représentés sur le boulevard Frankignoul, et traduisent une forte hétérogénéité du quartier. Conformément aux réglementations en termes de matériaux autorisés pour les constructions de logements sociaux, les quartiers ouvriers, présentent plutôt les deux types rouge brique et rouge orangé. « Evidemment, ces tendances, ces couleurs dominantes de distribution pour un type ou un quartier peuvent être déduites qualitativement, de l’œil de l’observateur. L’enjeu était ici de créer un outil de caractérisation permettant de les objectiver et de les quantifier selon des critères standardisés. »

« Outre sa possibilité de dégager des tendances, l’outil permet aussi de geler une certaine période, décline le chercheur. C’est toute sa richesse. La couleur évolue dans le temps et la même campagne menée dix ans plus tôt aurait généré des types différents. On peut dès lors très bien imaginer lancer des campagnes étendues dans le temps sur une même série de quartiers et étoffer une base de données permettant toutes sortes d’analyses et de comparaisons. Par exemple pour déterminer l’impact de dégradation liée au dépôt de pollution atmosphérique sur les bâtiments, etc. » Les possibilités d’extension de la recherche sont nombreuses et intègrent également la question de la réglementation. Une problématique que Luan Nguyen aborde avec une certaine réserve. « Ma crainte, en utilisant un tel outil pour contraindre des normes colorimétriques, serait la mise en place d’une réglementation trop stricte, qui rigidifierait les villes au niveau des couleurs, qui en contraindrait les évolutions. On pourrait très bien établir que tel quartier est caractérisé par un intervalle de couleurs compris entre tel et tel degré et interdire d’en sortir. Ça resterait un frein à la créativité. Bien sûr, l’architecte se doit de prendre en compte l’environnement dans un souci d’intégration. Mais intégration ne veut pas dire répétition de l’existant. Le plus valorisant, et le plus riche à l’échelle urbanistique, est de créer un événement nouveau en s’appuyant sur un langage contemporain d’architecture. Proposer un dialogue entre l’ancien et le nouveau. Ce dialogue, lorsqu’il est pertinent, devient intéressant et crée l’harmonie. C’est une question de forme, et c’est une question de couleurs. » 

(1) NGUYN LN., TELLER J.,Color in the urban environment: A user-oriented protocol for chromatic characterization and the development of a parametric typology, Color Research and Application, 2016


© Université de Liège - http://www.reflexions.uliege.be/cms/c_415098/fr/de-quelles-couleurs-sont-nos-villes?printView=true - 29 septembre 2020