Couleur

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Couleur
Page d'aide sur les redirections Pour la notion de physique des particules, voir Charge de couleur.

La couleur est la perception subjective qu'a l'Ňďil d'une ou plusieurs fr√©quences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donn√©e(s).

On distingue :

  • les couleurs pigmentaires, dites chimiques, car produites par la pr√©sence dans la mati√®re de colorants ou de pigments (qui absorbent une partie de la lumi√®re blanche et ne r√©fractent que certaines longueurs d'ondes)
  • les couleurs structurelles, dites physiques, provoqu√©es par des ph√©nom√®nes d'interf√©rence li√©s √† la structure microscopique de l'objet qui diffracte la lumi√®re re√ßue.

Les couleurs pigmentaires sont généralement instables, tandis que les couleurs structurelles sont pérennes et iridescentes.

Sommaire

Perception des couleurs

Spectre lumineux

Le spectre lumineux

La lumi√®re visible est la partie du spectre √©lectromagn√©tique qui est visible pour l'Ňďil humain. Il n'y a pas de limite exacte au spectre visible : l'Ňďil humain adapt√© √† la lumi√®re poss√®de g√©n√©ralement une sensibilit√© maximale √† la lumi√®re de longueur d'onde d'environ 550 nm, ce qui correspond √† une couleur jaune-verte. G√©n√©ralement, on consid√®re que la r√©ponse de l'Ňďil couvre les longueurs d'ondes de 380 nm √† 780 nm bien qu'une gamme de 400 nm √† 700 nm soit plus commune. Cette gamme de longueur d'onde est importante pour le monde vivant car des longueurs d'ondes plus courtes que 380 nm endommageraient la structure des mol√©cules organiques tandis que celles plus longues que 720 nm seraient absorb√©es par l'eau, constituant abondant du vivant[1].

couleur Longueur d'onde dans le vide (nm) Fr√©quence (THz) √Čnergie de photon (eV)
Infrarouge   > 780 < 405 < 1.6
rouge   ~ 625-740 ~ 480-405 ~ 1.6 - 2.0
orange   ~ 590-625 ~ 510-480 ~ 2.0 - 2.1
jaune   ~ 565-590 ~ 530-510 ~ 2.1 - 2.2
vert   ~ 520-565 ~ 580-530 ~ 2.2 - 2.4
bleu   ~ 446-520 ~ 690-580 ~ 2.4 - 2.8
violet   ~ 380-446 ~ 790-690 ~ 2.8 - 3.2
ultraviolet   < 380 > 790 > 3.3

Ňíil humain

Zone de sensibilit√© des trois c√īnes en fonction de la longueur d'onde

L'Ňďil est sensible aux radiations √©lectromagn√©tiques dont la longueur d'onde dans le vide est comprise entre 400 et 700 nm. La synth√®se additive de la couleur √† partir du rouge, du vert et du bleu, est due au fait que ce sont les 3 couleurs auxquelles sont le mieux adapt√©s les 3 types de c√īnes qui servent √† la r√©ception de la couleur dans l'Ňďil humain :

  • Les c√īnes L, sensibles aux ondes longues (700 nm), donc les rouges
  • Les c√īnes M, sensibles aux ondes moyennes (546 nm), donc les verts
  • Les c√īnes S, sensibles aux ondes courtes (436 nm), donc les bleus

Ces récepteurs sont en fait sensibles à une bande de longueur d'onde correspondant approximativement, conjointement à cet intervalle de 436 nm à 700 nm et, individuellement, à ces valeurs (L, M et S).

Les b√Ętonnets appartiennent au second type de cellules sensibles de l'Ňďil humain, sp√©cialis√©s dans la perception de l'intensit√© de la lumi√®re; ils ne sont actifs que dans la p√©nombre (satur√©s √† partir de 500 photons par seconde). Les c√īnes ne commencent √† s'activer qu'√† partir de 10 photons par seconde, ce qui explique pourquoi on voit en noir et blanc quand la lumi√®re est faible[2].

Les problèmes de vision des couleurs, ou dyschromatopsies, sont souvent regroupés sous le terme de daltonisme. L'absence totale de vision des couleurs est appelée achromatopsie.

Perception et √Ęges

Les b√©b√©s ont une vision pr√©coce et lat√©ralis√©e de la couleur, contr√īl√©e par l'Ňďil gauche dans la prime enfance, puis chez l'enfant plus grand et chez l'adulte, par l'Ňďil droit[3], c'est-√†-dire dans l'h√©misph√®re gauche du cerveau, o√Ļ est √©galement situ√©e l'aire du langage. Les scientifiques ont aussi montr√© que l'acuit√© de perception des couleurs est augment√©e dans les groupes ethniques disposant d'une langue riche en mots d√©crivant les nuances color√©es[r√©f. souhait√©e]. De m√™me les nuances sont d√©tect√©es plus rapidement quand les mots pour les d√©crire existent dans la langue (nuances de bleu, clair ou fonc√© PNAS, 2006)

Perception et interprétation

L'√Čchiquier d'Adelson : La teinte grise du carr√© A est la m√™me que celle du carr√© B.
L'√Čchiquier d'Adelson : La teinte grise du carr√© A est la m√™me que celle du carr√© B.


Le cerveau interpr√®te les informations transmises par l'Ňďil pour former un tableau coh√©rent. C'est ce qui lui permet par exemple d'anticiper que deux parties d'un m√™me objet, l'une √† l'ombre et l'autre √† la lumi√®re, sont de la m√™me couleur.

Température des couleurs

Si nous s√©parons en deux moiti√©s le cercle chromatique entre vert-jaune et rouge-violet, nous voyons s‚Äôopposer, d‚Äôun c√īt√©, les couleurs chaudes (du jaune au rouge), de l‚Äôautre, les couleurs froides (du violet au vert). Les couleurs qui expriment le mieux les sensations de chaud et de froid sont respectivement le rouge et le bleu. Bien qu‚Äôun vert soit consid√©r√© comme froid avec le violet, la temp√©rature se r√©chauffe si on ajoute du jaune au vert ou du rouge au violet. √Ä l‚Äôinverse, quoique chaud, le rouge vire, petit √† petit, au froid pour rejoindre le violet quand on lui ajoute du bleu.

On constate que, pour le physicien ou le photographe, la température de couleur est plus élevée pour un bleu que pour un rouge.

Bizarrerie

L'un des 500 brevets d√©pos√©s par Edwin H. Land, cr√©ateur de la photographie instantan√©e Polaro√Įd concerne un proc√©d√© simplifi√© de restitution de tout le spectre[4],[5] √† partir de seulement deux couleurs de base, ce qui va √† l'encontre des connaissances modernes sur le m√©canisme de la vision. Ce brevet, √† la diff√©rence de beaucoup d'autres inventions de Land, n'a d√©bouch√© en pratique sur aucune r√©alisation.

Couleur et lumière

La lumi√®re peut √™tre produite selon deux ph√©nom√®nes :

  • L'incandescence est une √©mission de lumi√®re due √† la chaleur : la flamme d'une bougie, le m√©tal en fusion, un charbon ardent, le Soleil... La couleur d√©pend de la temp√©rature. La couleur blanche est d√©finie par le rayonnement d'un corps noir.
  • La luminescence est la propri√©t√© de certains corps d'√©mettre des photons sans changement de temp√©rature : diodes √©lectroluminescentes, tubes fluorescents, lucioles, √©cran cathodique...

Un objet éclairé peut modifier la lumière reçue par plusieurs moyens.

Absorption

De nombreuses substances absorbent certaines longueurs d'ondes ; par exemple la couleur des carottes est due au carot√®ne, une mol√©cule qui absorbe les longueurs d'ondes entre le violet et le vert. L'√©nergie absorb√©e est g√©n√©ralement restitu√©e sous forme de chaleur (de rayonnement infrarouge invisible √† l'Ňďil), ce qui explique par exemple qu'un objet noir sera plus chaud au soleil qu'un objet blanc. Il existe aussi des objets qui sont capables de r√©√©mettre le rayonnement absorb√© dans le spectre visible (par exemple le rubis). Ce m√©canisme de r√©√©mission explique aussi les couleurs fluo : ces pigments absorbent le rayonnement ultraviolet et le r√©√©mettent sous forme de lumi√®re visible, donnant une couleur qui semble plus lumineuse que la couleur pure associ√©e.

Diffusion

La diffusion provoque à la fois le bleu du ciel et le blanc des nuages

La diffusion est le phénomène par lequel un rayonnement, comme la lumière est dévié dans de multiples directions par une interaction avec d'autres objets.

La diffusion Rayleigh intervient quand la taille des particule est petite, inf√©rieure √† quelques dizaines de nanom√®tres. L'intensit√© diffus√©e est inversement proportionnelle √† la puissance quatri√®me de la longueur d'onde : le bleu (400 nm) est plus diffus√© que le rouge (700nm). L'effet des mol√©cules de dioxyg√®ne et diazote de l'atmosph√®re terrestre provoque ainsi la couleur du ciel et des couchers de soleil.

Quand les particules sont plus grandes elles provoquent une diffusion de Mie qui touche de manière uniforme toutes les fréquences lumineuses. C'est ainsi que les gouttelettes d'eau provoquent la couleur blanc-gris des nuages ou du brouillard[6].

Réfraction

Ce mécanisme décompose une lumière blanche dans ses différentes composantes pour former par exemple les arc-en-ciel que l'on voit dans la nature ou à travers un prisme. La réfraction est un phénomène de déviation d'une onde lorsque sa vitesse change entre deux milieux. Généralement l'indice de réfraction augmente quand la longueur d'onde diminue, les violets sont donc plus déviés que les rouges.

Interférences

Les irisations d'une bulle de savon ou d'un film d'huile à la surface d'une flaque, ou encore les couleurs à la surface d’un disque compact provient d’un phénomène d'interférence.

Mesure des couleurs

IT8.7/1 Target de l'entreprise LaserSoft Imaging

Il importe de ne jamais confondre couleur, notion perceptive, et longueur d'onde, notion physique. L'arc-en-ciel √©tant le spectre des longueurs d'ondes monochromatiques, ne comporte qu'un faible sous-ensemble des couleurs visibles par l'Ňďil humain (mais a contrario contient des longueurs d'ondes invisibles √† l'Ňďil humain). Le rose, par exemple, n'y figure pas : il s'agit d'un panachage que ne peut restituer aucune longueur d'onde monochromatique. Le rose est en effet constitu√© par l'accumulation de plusieurs ondes monochromatiques.

Comme on l'a vu l'Ňďil humain comporte trois r√©cepteurs de la couleur, respectivement sensibles au rouge, au vert et au bleu. Une couleur peut donc √™tre d√©finie par trois composantes. On peut utiliser le taux de rouge, de vert et de bleu, ce qui correspond au syst√®me Rouge vert bleu (RVB) (ou en anglais Red Green Blue (RGB)). Il est utilis√© par exemple en informatique mais reste √©loign√© de notre perception naturelle des couleurs.

L'ensemble des couleurs est d√©fini, actuellement, tr√®s souvent par ses trois caract√©ristiques de teinte, valeur et saturation. Le syst√®me CIE Lab a tendance √† le remplacer dans les syst√®mes colorim√©triques avanc√©s. Sur le cercle chromatique, on trouve : des couleurs compl√©mentaires, des tons chauds et froids, des couleurs dites secondaires, des couleurs primaires, et des valeurs (blanc et noir).

La diff√©rence entre deux couleurs pour l'Ňďil humain peut varier d'un individu √† l'autre, et parfois m√™me tr√®s l√©g√®rement entre les deux yeux d'une m√™me personne (on peut alors s'en rendre compte par clignement). Une diff√©rence qui ne para√ģt pas √©vidente pour la majorit√© des gens pourra para√ģtre nulle pour quelqu'un atteint de daltonisme ou au contraire √©norme pour quelqu'un qui est habitu√© √† composer des couleurs tous les jours, comme un peintre ou un imprimeur. √Ä titre indicatif, les tapissiers distinguent cinq cents nuances de rouge.[r√©f. n√©cessaire]

En synth√®se soustractive, des couleurs paraissant identiques √† deux personnes sous un blanc d'une temp√©rature donn√©e (par exemple lumi√®re du jour) pourront leur para√ģtre diff√©rentes sous un blanc d'une autre temp√©rature. Pour cette raison, le syst√®me que l'on esp√©rait universel du cube de Hicketier, et qui aurait associ√© √† chaque couleur un num√©ro unique, n'a pas eu de suite.

Cela pose donc des problèmes de référence, qui servirait à vérifier une certaine équivalence, entre deux couleurs différenciées par leur support et médium. La colorimétrie tente donc de résoudre ces différents problèmes. On trouve notamment dans le système CIE L*a*b* la notion de Delta E la différence entre deux couleurs (Lab 1 et Lab 2).

Le fait qu'on peut mesurer les valeurs d'une couleur et les donner en chiffres permet de recevoir des couleurs fid√®les pendant une num√©risation ou la retouche digitale. Il y a des logiciels qui sont sp√©cialis√©s √† transformer ces valeurs √† l'aide d'un target IT8 en un profil particulier - un Profil ICC. Ces profils sont utilis√©s par des logiciels pour la gestion de couleurs et permettent une visualisation et reproduction fid√®le. L'association EDP d√©cerne un prix pour le meilleur logiciel dans le domaine de gestion de couleurs annuellement. 2007 i1iSis de X-Rite a re√ßu le prix ; 2008 c'√©tait SilverFast de LaserSoft Imaging.

Teinte

spectre

On nomme ¬ę teinte ¬Ľ la ou les fr√©quences engendrant l'impression chromatique. En situation non exp√©rimentale, plusieurs fr√©quences coexistent toujours, mais elles ont pour r√©sultante une dominante chromatique.

Le spectre lumineux se d√©compose en un d√©grad√© de couleurs allant du violet au rouge. Ainsi, l'Ňďil humain est le plus souvent incapable de distinguer un jaune monochromatique (une seule longueur d'onde) d'une composition correspondante de vert et de rouge. Cette illusion permet d'afficher du jaune sur nos √©crans d'ordinateur alors que ceux-ci ne contiennent que des diodes rouges, vertes et bleue. De m√™me une lumi√®re blanche dont on aurait att√©nu√© certaine ondes dans les violets et les bleus para√ģtra jaune.

L'ensemble des fréquences des ondes lumineuses forme le spectre des teintes (souvent appelé spectre des couleurs) allant des infrarouges aux ultraviolets.

Quand on mélange les deux extrémités du spectre (le violet et le rouge) on n'obtient pas la couleur à mi distance (le vert) mais une nouvelle couleur ( le magenta). On ajoute ces diverses combinaisons de violet et de rouge au spectre pour obtenir l'ensemble des teintes.

Couleurs m√©tam√®res, une fonction de l'Ňďil

Comment peut-on concilier les deux ph√©nom√®nes expos√©s plus haut ? D'un c√īt√©, l'√©tude de la d√©composition de la lumi√®re nous apprend que les couleurs pures sont monochromatiques, que le vert a sa longueur d'onde caract√©ristique, le bleu a une autre longueur d'onde caract√©ristique, et le jaune, une autre encore. D'un autre c√īt√©, le m√©lange additif de deux couleurs telles que le vert et le rouge en produit une troisi√®me, le jaune. Est-ce que les longueurs d'onde sont modifi√©es ? Non, pas du tout.

Pour expliquer la sensation produite par le m√©lange, il faut faire appel √† la physiologie de l'Ňďil. Les cellules sensibles de la r√©tine, les c√īnes, transforment tout rayonnement de lumi√®re visible en trois impulsions nerveuses de valeurs variables qui sont achemin√©es vers le cerveau. M√™me une lumi√®re monochromatique comme le vert est de cette fa√ßon cod√©e par ces 3 valeurs.

Or il se trouve que la r√©tine est incapable de faire la diff√©rence entre la lumi√®re monochromatique jaune et la somme des deux lumi√®res verte et rouge, car ses c√īnes sont excit√©s de la m√™me fa√ßon, et envoient les 3 m√™mes impulsions nerveuses dans les deux cas[7].

Autrement dit, physiquement les deux lumi√®res sont diff√©rentes, car leur composition spectrale est diff√©rente. Par contre, l'impression pour l'Ňďil est la m√™me.

Des ensembles lumineux de composition spectrale diff√©rente qui produisent la m√™me impression color√©e sur l'Ňďil sont appel√©s couleurs m√©tam√®res.

Valeur

On nomme ¬ę valeur ¬Ľ l'amplitude lumineuse d√©finissant la couleur ; plus elle est proche du noir, plus la valeur est basse. Il n'y a que deux valeurs. Le blanc et le noir. Les gris, qui sont des teintes du blanc et du noir, sont cependant des couleurs, et non des valeurs.

Les ¬ę gris ¬Ľ sont des valeurs particuli√®res sur l'axe noir-blanc. Il s'agit toujours d'un m√©lange (en synth√®se additive) d'√©gale proportion et avec la m√™me valeur des trois couleurs primaires rouge, vert et bleu. En synth√®se soustractive les trois couleurs sont le cyan, le jaune et le magenta. Pour obtenir un gris, les valeurs de cyan, magenta et jaune ne sont pas en √©gale proportion.

Chacun des gris peut √™tre consid√©r√© comme une couleur d√©pourvue de teinte ; le noir et le blanc sont des gris extr√™mes. Le noir est un gris de valeur nulle et correspond √† l'absence de toute lumi√®re (aucune lumi√®re n'est re√ßue par l'Ňďil). Le blanc est un gris de valeur maximale et peut √™tre consid√©r√© comme une pl√©nitude de couleurs (l'ensemble des fr√©quences d'onde lumineuse est re√ßu par l'Ňďil avec une valeur maximale). Notons qu'en toute rigueur, il n'existe pas un blanc, mais une infinit√© de blancs, dont chacun se caract√©rise par sa temp√©rature de couleur : en photographie-couleurs et en vid√©o, on distingue couramment le blanc √† environ 2 800 K (kelvins) d'une lampe √† incandescence classique, le 3 200 K d'une lampe photoflood au tungst√®ne, le 5 200 K d'une lampe √† arc et le 6 500 K d'un flash √©lectronique ou du Soleil.

Saturation

On nomme ¬ę saturation ¬Ľ la vivacit√© (la puret√©) d'une couleur, et par opposition, on appelle d√©saturation, son m√©lange, plus ou moins important, avec un gris de m√™me valeur.

Restitution des couleurs

Compte-fils

Le seul proc√©d√© connu de restitution int√©grale des couleurs, c'est-√†-dire fixant le panachage r√©el des longueurs d'onde de d√©part et non sa simple projection sur un nombre limit√© d'axes de teinte, est la photographie interf√©rentielle de Lippmann (1891), on√©reux et de mise en Ňďuvre aussi contraignante que l'holographie, car fonctionnant lui aussi sur le principe des interf√©rences. Les proc√©d√©s polychromes (trichromes, quadrichromes, hexachromes‚Ķ) lui sont donc pr√©f√©r√©s.

Le calcul soustractif des couleurs (ou synthèse soustractive) est le calcul fait par retrait de certaines longueurs d'onde de la lumière, et donc sur ce qui n'est pas source de lumière.

Par exemple, l'herbe ou les feuilles des arbres nous paraissent vertes, car elles absorbent le bleu et le rouge. Ce sont ces ondes qu'elles utilisent dans la photosynthèse.

Le calcul additif des couleurs (ou synthèse additive) est le calcul fait par addition des longueurs d'onde de sources lumineuses.

Par exemple, Si les deux composantes verte et rouge d'un moniteur d'ordinateur sont allum√©es, les couleurs des phosphores associ√©s (juxtapos√©s) se superposent en raison de la mauvaise r√©solution de l'Ňďil, et on obtient une couleur jaune, qui se r√©sout √† nouveau en vert et rouge si on regarde cette zone de l'√©cran √† travers un compte-fils ou par r√©flexion sur un c√©d√©rom. Il est facile d'exp√©rimenter cela avec les r√©glages des couleurs du bureau de votre ordinateur (s'il n'est pas monochrome). La synth√®se du marron demande sensiblement plus d'essais (conseil : exp√©rimentez en partant du violet, aussi contre-intuitif que cela paraisse).

Synthèse additive

Article d√©taill√© : synth√®se additive.
Mélange de couleur par addition

Le principe de la synth√®se additive des couleurs consiste √† s'efforcer de reconstituer, pour un Ňďil humain, l'√©quivalent (l'apparence) de toute couleur visible, par l'addition, selon des proportions bien choisies, de lumi√®res provenant de trois sources monochromatiques (par exemple des spots) dont les longueurs d'onde sont choisies une fois pour toutes pour r√©pondre au mieux √† cet objectif.

En observant l'arc-en-ciel, on peut voir que les gouttelettes de pluie, dans le lointain, décomposent la lumière en six couleurs, comme le feraient des prismes.

Newton reproduisit ce ph√©nom√®ne en d√©composant la lumi√®re solaire gr√Ęce √† un prisme optique (un prisme droit en verre √† base triangulaire). Il r√©ussit √† d√©composer la lumi√®re blanche en toutes les diff√©rentes couleurs du spectre.

Le physicien Young fit le contraire de Newton. Il recomposa la lumière. Il fit converger les six couleurs du spectre et obtint la lumière blanche. Il alla même plus loin en démontrant que les six couleurs du spectre pouvaient être réduites à trois. C'est-à-dire qu'il pouvait recomposer la lumière blanche avec ces trois couleurs. Il démontra aussi qu'en les mélangeant deux par deux, il pouvait obtenir les autres.

Et c'est ainsi qu'on différencia les couleurs primaires des secondaires.

Ce système de mélange de lumières signifie que plus on ajoute de couleurs plus on obtient de clarté. Par exemple, le vert et le rouge donnent le jaune indéniablement plus clair. On parle dans ce cas de système additif.

Les trois longueurs d'onde optimales, que l'on appelle couleurs primaires r√©pondent √† deux crit√®res :

  • les teintes doivent correspondre autant que possible aux longueurs d'onde auxquelles les c√īnes sont le plus sensibles (c'est le cas du vert et du bleu)
  • les longueurs d'ondes doivent activer de mani√®re sp√©cifique certains c√īnes (cas du rouge)

Les trois couleurs primaires sont : rouge primaire ; vert primaire ; bleu primaire.

Il existe bien d'autres syst√®mes li√©s au RVB qui sont issus des travaux de la Commission internationale de l'√©clairage. Le syst√®me de base est le CIE XYZ, d'o√Ļ l'on d√©duit le CIE xyY qui s√©pare la luminance et la chrominance. Ce dernier a donn√© naissance √† de nombreux syst√®mes pratiques dont le plus utilis√© est sans doute le CIE Lab qui comporte le jaune en plus du rouge, du vert et du bleu.

Le système RVB peut aussi, de façon équivalente, être exprimé selon trois autres composantes qui sont la teinte, la valeur et la saturation et correspondent en français au système TSL (Teinte, Saturation et Luminosité ou valeur) et en anglais au système HSL (d'après les trois mots anglais Hue, Saturation et Lightness).

Il existe des formules mathématiques permettant de passer des trois composantes RVB aux trois composantes TSL (et inversement).

On nomme lumières de couleurs fondamentales (parfois appelées couleurs secondaires) les lumières de couleurs saturées obtenues en mélangeant deux à deux et en parts égales les lumières de couleurs primaires.

Les couleurs complémentaires sont les couleurs qui, combinées, contiennent toutes les couleurs du spectre et aucune en commun.

Les trois couleurs secondaires dans le syst√®me additif sont :

  • cyan (lumi√®res verte et bleue, compl√©mentaire de la rouge) ;
  • magenta (lumi√®res rouge et bleue, compl√©mentaire de la verte) ;
  • jaune (lumi√®res verte et rouge, compl√©mentaire de la bleue).

qui sont en fait les couleurs primaires du système soustractif et donnent le système CMJ (en anglais CMY ou YMC).

Lorsqu'on mélange plus de deux primaires, on désature la couleur. Elle perd donc en saturation et gagne en valeur, pour se rapprocher du blanc.

Synthèse soustractive

Article d√©taill√© : Synth√®se soustractive.
Mélange de couleur par soustraction

En imprimerie-couleurs, en peinture et dans l'art du vitrail, il ne peut √™tre question d'additionner des couleurs par m√©lange de lumi√®re, mais plut√īt de couleurs pigments.

Tous les corps opaques, quand ils sont éclairés, réfléchissent une partie ou toute la lumière qu'ils reçoivent et absorbent le reste. On peut donc obtenir les couleurs du spectre soit en mélangeant des pigments soit en filtrant une partie du spectre qui éclaire l'objet.

Les pigments qui se mélangent absorbent de plus en plus de lumière et deviennent de plus en plus sombres. Par exemple le jaune et le magenta donnent le rouge-orangé.

On parle dans ce cas de synth√®se soustractive. Et dans ce cas les couleurs primaires, appel√©es aussi couleurs fondamentales associ√©es pour les diff√©rencier des couleurs primaires du syst√®me additif car elles correspondent aux couleurs secondaires appel√©es aussi couleurs compl√©mentaires du syst√®me additif. Contrairement au syst√®me additif o√Ļ l'on utilise les 3 couleurs primaires, les couleurs fondamentales filtrent (bloquent) une seule couleur.

  • cyan fondamental (les couleurs bleu et vert passent, le rouge est filtr√©) ;
  • magenta fondamental (les couleurs bleu et rouge passent, le vert est filtr√©) ;
  • jaune fondamental (les couleurs verte et rouge passent, le bleu est filtr√©).

donne le système CMJ (en anglais CMY ou YMC).

En th√©orie, et si nous disposions de pigments parfaits, l'utilisation des trois fondamentales permettrait d'obtenir :

  • le bleu en m√©langeant le cyan et le magenta (cyan filtre le rouge, magenta filtre le vert) ;
  • le vert en m√©langeant le cyan et le jaune (cyan filtre le rouge, jaune filtre le bleu) ;
  • le rouge en m√©langeant le magenta et le jaune (magenta filtre le vert, jaune filtre le bleu).

Dans la pratique, la synth√®se soustractive √† partir des colorants courants ne permet pas d'obtenir l'ensemble des couleurs visibles par l'Ňďil humain. De plus, m√™me des colorants parfaits continueraient √† poser probl√®me car ils s'additionnent souvent en une r√©action chimique qui alt√®re la couleur finale.

En effet, lorsque l'on mélange deux matériaux colorés, on en obtient bien la teinte désirée, mais celle-ci perd en vivacité, et l'ajout de blanc pour compenser cette perte n'est pas satisfaisant car le blanc désature la teinte et ne permet donc pas d'obtenir la valeur recherchée. C'est pour cette raison que plusieurs imprimantes à jet d'encre ajoutent deux teintes pastel aux trois fondamentales afin d'obtenir un meilleur rendu. L'ajout de ces teintes pastel (variant de 2 à 5 teintes) permet aussi de diminuer la perception des points d'encre (ou de trame) dans les zones claires.

Enfin, un noir obtenu par le m√©lange des trois fondamentales serait de densit√© sup√©rieure, permettrait d'obtenir plus de d√©tails, mais c'est √† la fois co√Ľteux (m√©lange de trois encres ch√®res) et de qualit√© douteuse si la proportion de m√©lange des encres (pour obtenir la neutralit√©, c'est-√†-dire un gris compos√© de CMJ) est inexacte (car la superposition n'en est jamais parfaite, ni l'opacit√©. De plus, des valeurs √©gales de cyan, magenta et de jaune ne donnent pas de noir. La couleur noire est ajout√©e pour compenser la neutralit√© du m√©lange CMJ.). En imprimerie, on utilise donc toujours au moins le noir comme quatri√®me couleur, ce qui correspond √† la quadrichromie, utilis√©e pour tout ce qui s'imprime en couleur.

Ajoutons qu'en impression de grandes surfaces (affiches, par exemple), la technique des trames d'impression permet de contourner la question : en effet, si on examine une affiche de pr√®s, on se rend compte que les couleurs s'y juxtaposent bien plus souvent qu'elles ne s'y superposent. On retrouve alors quelque chose de tr√®s semblable‚Ķ √† de la synth√®se additive.

Couleur pigment

Article d√©taill√© : Pigment.

Les pigments produisent des couleurs singulières. Ils agissent par absorption de la lumière et par réfraction d'une longueur d'onde propre à chaque par pigment. Aussi des couleurs de base différentes du cyan, magenta et jaune produisent des couleurs secondaires par mélange cependant les couleurs obtenues manquent de saturation, sont irrégulières, grisées voir sales bien qu'imitant des tonalités de pigments de base. Dans ce cas Couleurs primaires veut dire couleurs de base du mélange:

√Ä titre d'exemple :


Nomenclature des pigments

Les tubes ou pots de peinture vendues dans le commerce comportent des informations relatives √† leur composition (pigment(s) utilis√©(s)) et √† leurs qualit√©s : r√©sistance √† la lumi√®re (par une s√©rie de + ou *), norm√©e sur les ann√©es de r√©sistance en lumi√®re de mus√©e, opacit√©/transparence (un carr√© plus ou moins plein). Les pigments, r√©f√©renc√©s selon le Colour Index International, sont cod√©s par la lettre P suivie d'1 ou 2 lettres (la terminologie est anglaise car elle a √©t√© normalis√©e aux √Čtats-Unis et en Angleterre):

  • W=blanc (white) ;
  • O=orange ;
  • R=rouge (red) ;
  • Y=jaune (yellow) ;
  • B=bleu (blue) ;
  • G=vert (green) ;
  • Bk=noir (black) ;
  • Br=marron (brown):

Ces lettres sont suivies d'un num√©ro correspondant √† son classement. Par exemple, PO73 correspond au Pigment Orange n¬į73, soit une nuance de vermillon (rouge vermillon), proche du vermillon v√©ritable (cinabre), distinct du rouge primaire magenta (PR 122).

Toutefois, les noms des couleurs artistiques ou de décoration sont libres, non normés et dépendent de traditions nationales, de procédés commerciaux ou de la volonté des fabricants. Un bleu azur, un bleu céruleum artificiel, bleu outremer clair peuvent être la même couleur suivant les marques.

Faiblesses des pigments

  • Leur instabilit√© chimique : parfois, le m√©lange d'un pigment et d'un autre produit un compos√© d'une couleur diff√©rente, alt√®rent le r√©sultat. La cin√©tique de la r√©action chimique peut emp√™cher de se rendre compte imm√©diatement du probl√®me : par exemple, on peut m√©langer du blanc et du rouge pour obtenir un rose, et les deux pigments r√©agissent en quelques mois pour former un compos√© noir qui g√Ęche le tableau. D'o√Ļ l'importance de la chimie dans le choix des couleurs.
  • Le rajout d'une charge (chaux, baryum, etc. pour donner du corps √† la peinture) et d'un liant (huiles siccatives, acrylique, vinyle, gomme arabique,etc. pour rendre la peinture adh√©sive √† la surface) qui modifient les qualit√©s optiques de la couleur.
  • Leur incompatibilit√© : certains pigments ne supportent pas le m√©lange avec l'huile tel le bleu de smalt qui devient transparent.
  • Leur manque de r√©sistance √† la lumi√®re : certains pigments ne sont pas stables √† la lumi√®re et p√Ęlissent avec le temps tel le bleu indigo d'origine v√©g√©tale.
  • Leur teinte approximative : la repr√©sentation RJB de la synth√®se soustractive dans les livres de peinture est √† but pragmatique pour les m√©langes. Le cercle chromatique sert de rep√©rage g√©n√©ral des couleurs dans un nuancier donn√© et particulier. Il a aussi une fonction esth√©tique. On rappellera ainsi que le m√©lange rouge vermillon et bleu outremer √† l'huile donne du noir ou un marron fonc√© solution utilis√©e par les impressionnistes pour faire du noir sans en avoir sur la palette. Et que les pigments violets apparaissent au milieu du XIXe si√®cle avant on m√©langeait un rouge et un bleu ...

Symbolique des couleurs

Article d√©taill√© : Symbolisme des couleurs.
  • Vert : couleur m√©diane, il est consid√©r√© comme apaisant. Instable et difficile √† fabriquer et ma√ģtriser, il est consid√©r√© comme une couleur excentrique, symbole de l'instabilit√© repr√©sentant ce qui bouge, change varie. Les jongleurs et les bouffons s'habillent en vert. Les jeux d'argent (dollar) s'organisent sur tables tapiss√©es de vert. Elle repr√©sente la chance, la fid√©lit√©, et l'immaturit√©. C√īt√© n√©gatif, il repr√©sente le d√©mon, le dragon, les esprits, les martiens et les cr√©atures mal√©fiques. Au Moyen √āge, il √©tait associ√© au poison, car la teinture en vert des v√™tements se faisait gr√Ęce √† l'arsenic, mortel. L'islam primitif est le premier √† associer le vert √† la nature, synonyme d'oasis, de paradis. Aujourd'hui, il est associ√© √† la nature et √† l'√©cologie.
  • Gris : consid√©r√© comme la couleur du malheur et de l'ennui, avec une utilisation r√©currente dans des expressions tel ¬ę un ciel gris ¬Ľ, ¬ę des nuages gris ¬Ľ, pour signifier le d√©sarroi.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Neil Campbell, Jane Reece, Biologie, 7e √©dition, 2007, (ISBN 978-2-7440-7223-9), p. 198.
  2. ‚ÜĎ La vision p143, Robert W. Rodieck ISBN 978-2-7445-0095-4
  3. ‚ÜĎ Anna Franklin, Universit√© du Surrey (Royaume-Uni), cit√©e par Science et Avenir (Avril 2008), p 29
  4. ‚ÜĎ Edwin H. Land, ¬ę Color Vision and the Natural Image: Part I ¬Ľ, Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 45, No. 1, p. 115-129, janvier 1959. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC222521/
  5. ‚ÜĎ Edwin H. Land, ¬ę Color Vision and the Natural Image: Part II ¬Ľ, Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 45, No. 4, p. 636-644, avril 1959. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC222609/
  6. ‚ÜĎ La diffusion de la lumi√®re
  7. ‚ÜĎ La nature de la couleur

Voir aussi

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Variétés de carottes (Daucus carota) sélectionnées pour leurs diverses couleurs

Bibliographie

  • Michel Pastoureau ; Dominique Simonnet, Le petit livre des couleurs, √©dition Points, 2005.
  • Michel Pastoureau, Bleu, histoire d'une couleur, √Čditions du Seuil, 2002. La perception et l'utilisation du bleu dans le monde europ√©en depuis la Gr√®ce antique est le pr√©texte √† pr√©senter l'histoire des couleurs.
  • Annie Mollard-Desfour, Dictionnaire des mots et expressions de couleur. XXe et XXIe si√®cles, CNRS √©ditions, publi√© par volumes et champs de couleur : Le Bleu (1998, 2004), Le Rouge (2000, 2009), Le Rose (2002), Le Noir (2005, 2010), Le Blanc (2008).
  • Jean-Philippe Lenclos et Dominique Lenclos, Couleur de la France, G√©ographie de la Couleur. √Čditions du Moniteur, 1982
  • Robert Montchaud, La Couleur et ses Accords, √Čditions FLEURUS.
  • Pierre Laszlo, Pourquoi la mer est-elle bleue?, Le Pommier, 2002, (ISBN 978-2-7465-0020-4).
  • Michel Pastoureau, Couleurs, Le Ch√™ne, 2010, 480 p.

Articles connexes

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