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Couleurs

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Couleur blanche et trichromie

  • Les couleurs sont une construction de notre cerveau qui permettent de distinguer des rayonnements lumineux de fréquences différentes.
  • Le blanc n’est pas vraiment une couleur. Le blanc est considéré comme « la somme de toutes les couleurs ».
  • Un spectre lumineux continu et complet du violet jusqu’au rouge apparaît blanc.
  • La rétine de l’œil est tapissée de cellules photosensibles :
  • les bâtonnets, qui sont qui sont sensibles à la luminosité et qui sont responsables de la perception de la luminosité et du contraste lumineux ;
  • les cônes, qui sont sensibles à la fréquence de l’onde lumineuse ; elles se distinguent en trois catégories, cônes rouges, verts ou bleus, chacune présentant un maximum de sensibilité pour une longueur d’onde différente ; ils sont les principaux responsables de la perception des couleurs.
  • Toutes les couleurs que nous percevons sont une construction à partir de ces trois couleurs : le rouge, le vert et le bleu.
  • Lorsque nous observons un objet, la lumière de cet objet va exciter plus ou moins fort les bâtonnets et ainsi nous donner une perception de la luminosité de cet objet.
  • Les cônes seront également excités plus ou moins fort selon leur sensibilité à la longueur d’onde donnée du rayonnement. Les signaux électriques transmis par ces cellules vont parvenir au cerveau, qui va ainsi pouvoir décomposer l’image en différentes couleurs.

Synthèse des couleurs

  • La réalisation des autres couleurs peut se faire de deux manières distinctes : la synthèse additive ou la synthèse soustractive.
  • On parle de synthèse additive lorsque des faisceaux lumineux de longueurs d’onde différentes sont combinés pour éclairer une même surface. Il s’agit ici d’additionner des couleurs pour en former de nouvelles.
  • Les trois couleurs primaires de la synthèse additive sont le vert, le rouge et le bleu.
  • La synthèse additive du vert et du rouge dans les mêmes proportions donnera du jaune.
  • La synthèse additive du vert et du bleu dans les mêmes proportions donnera du cyan.
  • La synthèse additive du rouge et du bleu dans les mêmes proportions donnera du magenta.
  • La synthèse additive du vert et du rouge et du bleu dans les mêmes proportions donnera du blanc.
  • La synthèse soustractive est réalisée quand on superpose, sur le trajet d’un même faisceau lumineux blanc, des filtres de différentes couleurs. Il s’agit ici de retrancher, à une couleur, différentes couleurs pour en obtenir une nouvelle.
  • Les trois couleurs primaires de la synthèse soustractive sont le cyan, le magenta et le jaune.
  • La synthèse soustractive du cyan et du magenta dans les mêmes proportions donnera du bleu.
  • La synthèse soustractive du cyan et du jaune dans les mêmes proportions donnera du vert.
  • La synthèse soustractive du magenta et du jaune dans les mêmes proportions donnera du rouge.
  • La synthèse soustractive du vert et du rouge et du bleu dans les mêmes proportions donnera du noir.
  • Deux couleurs sont complémentaires si :
  • par leur synthèse additive, on obtient du blanc ;
  • par leur synthèse soustractive, on obtient du noir.
  • Les couleurs primaires de la synthèse soustractive sont les couleurs complémentaires des couleurs primaires de la synthèse additive, et réciproquement.

Comportement d’un objet vis-à-vis de la lumière

  • Un objet peut diffuser certaines longueurs d’onde.
  • Un objet peut absorber certaines longueurs d’onde.
  • On dit que l’objet est opaque pour ces longueurs d’onde.
  • Un objet peut laisser passer certaines longueurs d’onde à travers lui sans les perturber.
  • On dit qu’il est transparent pour ces longueurs d’onde.
  • Si on additionne les longueurs d’onde absorbées par un objet à celles diffusées par cet objet, on obtient un spectre de lumière blanche. Un objet est donc de la couleur complémentaire des radiations qu’il absorbe.
  • Un objet est le siège d’une synthèse soustractive. Chaque espèce colorée absorbe une certaine bande de couleurs et diffuse les autres.
  • En mélangeant ces espèces, on obtient un mélange qui absorbe l'ensemble des longueurs d'onde absorbées par les différents constituants et diffusera le reste.
    Un mélange d’espèces colorées aura donc une couleur obtenue par synthèse soustractive des couleurs de ces espèces prises à part.