1396 Couleur Tous Eclats
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Dossier > La couleur dans tous ses clats Futura-Sciences
Source : http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-couleur-
tous-eclats-1396/
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La couleur dans tous ses clats
Un tour d'horizon sur la couleur, omniprsente dans la nature et dans notre culture. Vision des
couleurs, nuances, teintes, fluorescence et luminescence... Le secret de la couleur !
Page 1/14 - La couleur dans tous ses clats
Nous vivons dans un monde foisonnant de couleurs. Nombreux sont les secteurs dactivit o
la couleur joue un rle important : textile, peinture, photographie, cosmtique, dcoration, publicit,
architecture, agroalimentaire...
La couleur constitue un trs vaste sujet, la fois riche, complexe et hautement pluridisciplinaire : elle relve de la
physique, de la chimie, de la physiologie, mais aussi des sciences humaines (sociologie, anthropologie, ethnologie,
linguistique, psychologie et philosophie), et bien sr de lart.
La couleur peut tre fluorescente. B. Valeur
Ce dossier propose un tour d'horizon de ce thme, depuis la vision des couleurs jusqu'aux nuances du vocabulaire, en
passant par la signification des couleurs et la couleur des animaux.
Partez la dcouverte de ce dossier clatant de couleurs.
Page 2/14 - Lomniprsence de la couleur
La couleur relve de domaines bien diffrents, de la physique, de la chimie, en passant par les
sciences humaines (sociologie, anthropologie, ethnologie, linguistique, psychologie et philosophie), et
16/01/2012 - ParBernard Valeur, Physicochimiste
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bien sr de lart. La couleur est un paradoxe elle seule. Elle fait partie intgrante de notre vie, dans
la nature et notre culture, et pourtant... elle na pas dexistence propre.
La couleur, trs prsente dans la nature, est parfois tonnante. Ici, une aurore borale au-dessus duBear Lake dans la base dEielson de lUS Air Force en Alaska. Senior Airman Joshua Strang -
Domaine public
La couleur : lumire et matire
Car quest-ce que la couleur au fond ? Rien dautre quune sensation que nous procure le cerveau lorsque de la lumire
atteint la rtine de nos yeux. Les couleurs sont les filles de la lumire disait le peintre suisse Johannes Itten (1888-
1967). Et des neurones, serait-on donc tents de complter. On peut ajouter que les couleurs nexisteraient pas sans lamatire : elles rsultent de linteraction des ondes lumineuses avec les objets, quand ce nest pas la matire elle-
mme qui se fait source de lumire colore.
La couleur dans la nature
Dans la nature, les couleurs des animaux, des vgtaux et des minraux sont dune extraordinaire diversit de teintes
et de nuances qui ne cessent de nous merveiller. Si elles sont un rgal pour les yeux, tel nest pas leur but : elles
jouent souvent un rle important tant dans le monde animal que vgtal, pour qui veut se camoufler, tromper, effrayer,
sduire ou encore communiquer ; en fait, les enjeux des couleurs sont si vastes que nous sommes loin de les avoir tous
cerns. Mais le spectacle haut en couleur que nous offre la nature ne sarrte pas aux tres vivants et aux pierres. Il y a
aussi le ciel, le Soleil et la mer , comme lvoque une chanson bien connue. Sans oublier larc-en-ciel et les aurores
borales et australes qui ont longtemps fait lobjet de lgendes avant que les scientifiques nen percent les secrets.
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Les abeilles attires par la couleur des fleurs jouent un rle important dans la pollinisation.
Bernard Valeur
La couleur dans notre culture
Enfin, la couleur imprgne littralement toute la culture humaine. La culture scientifique dabord, car llaboration et
lapplication de pigments et de colorants relvent des sciences chimiques et physiques. La culture artistique ensuite, o
la couleur est un lment cl de lexpression. De faon plus gnrale, la couleur est lune des voies de la
communication humaine et, ce titre, est porteuse de symboles. Aussi est-elle un ingrdient essentiel pour lescrateurs des mondes de la mode, de la dcoration, du design, de la publicit, etc.
Page 3/14 - La vision des couleurs
Comment se fait notre vision des couleurs ? La lumire est constitue dondes lectromagntiques,
mais ces ondes ne sont en aucun cas colores , alors comment percevons-nous les couleurs ? En
fait, la couleur nexiste pas en tant que telle, cest notre cerveau qui nous fait percevoir des images
colores reconstruites grce divers mcanismes physiologiques impliqus dans la sensation visuelle.
Notre cerveau est responsable de la vision des couleurs, travers notre il. Coupe schmatique dela rtine. l'extrme droite : un cne entour de plusieurs btonnets. Chris, licence CC Paternit
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Partage des conditions initiales lidentique 3.0 Unported
L'il et la vision des couleurs
La rtine d'un il humain est couverte denviron 130 millions de photorcepteurs : 125 millions de btonnets et 5millions de cnes, appels ainsi daprs leur forme. Les btonnets sont responsables de la vision en niveaux de gris (ils
ne sont sensibles qu lintensit lumineuse), tandis que les cnes permettent la vision des couleurs. Les cnes exigent
une intensit lumineuse relativement importante pour remplir leur rle. Lorsquune radiation lumineuse atteint les
photorcepteurs situs au fond de la rtine, il sy produit une srie de ractions biochimiques menant la cration
dimpulsions lectriques. Celles-ci sont ensuite transmises au cerveau via le nerf optique, qui les interprte alors
seulement en terme de couleur.
Une couleur pour chaque longueur d'onde
chaque longueur donde correspond une sensation colore diffrente (par exemple rouge 700 nm, jaune 580 nm,
vert 530 nm, etc.). Si une longueur donde donne correspond une couleur, linverse nest pas toujours vrai. Par
exemple la sensation de jaune peut rsulter de la perception simultane de deux lumires, lune 700 nm et lautre 530 nm, alors que ces dernires procurent sparment des sensations de rouge et de vert respectivement. Quant la
lumire qui nous vient du Soleil, elle nous donne une sensation de blanc, alors que quiconque a vu un arc-en-ciel sait
que la lumire solaire possde un grand nombre de longueurs donde correspondant chacune une couleur perue
diffrente. Ainsi notre systme visuel mlange-t-il les couleurs. La raison nest pas chercher dans le cerveau, mais du
ct de la rtine : cest parce quil nexiste que trois types de cnes et non une multitude qui correspondraient
chaque longueur donde visible.
Les trois types de cnes S, M et L tapissant la rtine sont sensibles trois gammes de longueursdonde. Les couleurs sur laxe des abscisses montrent la correspondance entre longueur donde et
couleur perue lorsquune bande troite de longueur donde est s lectionne ( laide dun filtre, parexemple). ditions Belin
Techniquement, on dit que la rtine de lil a une rponse spectrale trichromatique. Les trois types de cnes
responsables de la perception des couleurs sont appels S, M et L : ils sont respectivement sensibles aux longueurs
donde courtes ( Short ), moyennes ( Medium ) et grandes ( Long ). Les gammes de longueurs donde
correspondant aux cnes M et L se recouvrent largement (voir figure). Cest pourquoi le cerveau procde par
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La synthse des couleurs est omniprsente dans notre vie quotidienne : additive pour les crans
(tlvision, tlphone portable, ordinateur) et la production de lumire blanche, ou bien soustractive
pour limpression en couleurs (journaux, magazines, livres, catalogues, affiches, emballages) et pour
la peinture.
La synthse des couleurs est utilise dans notre quotidien. La synthse soustractive des couleursest employe dans l'imprimerie, pour les magazines par exemple. Longzero, Flickr CC by nc-nd 2.0
Synthse des couleurs et couleurs primairesDu fait de la rponse trichromatique de la rtine, il est possible de produire toutes les couleurs par synthse additive ou
soustractive partir de trois couleurs convenablement choisies. Le choix doit tre tel quaucune des trois couleurs ne
puisse tre synthtise par combinaison (addition ou soustraction) des deux autres. Ces trois couleurs sont alors dites
primaires.
Page 6/14 - La synthse soustractive des couleurs
La synthse soustractive des couleurs est couramment employe aussi bien enimprimerie quen peinture.
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Synthse soustractive des couleurs par superposition de filtres colors. ditions Belin
Principe de la synthse soustractive des couleurs
Elle exploite la facult des pigments ou des colorants dabsorber la lumire dans un certain domaine de longueurs
donde : les pigments ou les colorants soustraient donc ces dernires la lumire blanche en se rflchissant sur le
support (feuille de papier par exemple), comme le feraient des filtres colors.
Le procd CMJN
En imprimerie, partir des trois couleurs primaires cyan, magenta (un rouge pourpre), et jaune, en proportions
variables, on obtient toutes les autres couleurs. En particulier, les couleurs secondaires ou complmentaires rsultent
du mlange de deux couleurs primaires : rouge, vert, bleu. La dnomination de couleur complmentaire vient du fait
quen mlangeant une couleur primaire et sa couleur complmentaire cette dernire tant obtenue en mlangeantles deux autres couleurs primaires , on obtient du noir. En ralit, cest un gris fonc qui est obtenu ; cest pourquoi on
emploie en imprimerie une encre noire en plus des trois encres cyan, magenta et jaune : cest le procd de
quadrichromie CMJN.
En peinture, les couleurs primaires sont lgrement diffrentes de celles de limprimerie : bleu, rouge, jaune. Et les
couleurs secondaires ou complmentaires sont orang, violet et vert.
Page 7/14 - La synthse additive des couleurs
La synthse additive des couleurs est ralise en superposant des lumires colores. Elle utilise trois couleurs primaires
: le rouge, le vert et le bleu, ce qui est connu sous le sigle RVB.
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Synthse additive de couleurs par superposition de lumires colores. ditions Belin
Principe de la synthse additive des couleurs
Les couleurs primaires gnralement employes sont le rouge, le vert et le bleu (systme RVB). La superposition de
ces trois couleurs donne dans ce cas du blanc. La superposition de deux lumires aux couleurs primaires produit les
couleurs secondaires ou complmentaires : jaune, cyan et magenta. On obtient galement du blanc en superposant
une couleur primaire et sa couleur complmentaire. titre dexemple, on produit une lumire blanche en superposant
une lumire bleue et une lumire jaune.
La synthses additive des couleurs est utilise pour les crans cathodiques et LCD par exemple.
Page 8/14 - La gense des couleurs : luminescence, incandescence...
La premire distinction effectuer entre les couleurs, du point de vue de leur origine, est de sparer
les couleurs provenant dune mission de lumire colore et celles rsultant dune interaction de la
lumire avec la matire. Dans le premier cas, lmission de lumire rsulte de deux phnomnes trs
diffrents : lincandescence et la luminescence.
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Dune faon gnrale, la perception de la couleur dun objet fait intervenir trois lments : la source
de lumire, lobjet lui-mme et lobservateur.
La perception de la couleur dun objet fait intervenir trois lments : la source de lumire
(caractrise par son spectre), lobjet (qui renvoie une lumire dont la composition spectrale estdiffrente de celle de la source), et lobservateur (il et cerveau). Bernard Valeur
Le spectre de la lumire
Pour bien comprendre comment les uns et les autres jouent un rle dans la couleur perue, suivons la transformation
du spectre de la lumire lors de son cheminement de sa source jusqu notre il. Le spectre reprsente les variations
dintensit des ondes lectromagntiques qui forment la lumire, en fonction de leur longueur donde. Le spectre de la
lumire mise par une source dpend du type de source : il diffre selon quil sagisse du Soleil, dune lampe
halogne, dun tube fluorescent, etc.
En rflchissant la lumire, lobjet modifie ce spectre. En effet, il absorbe une partie des longueurs donde de la lumire
incidente et renvoie les autres par rflexion spculaire (comme sur un miroir) et rflexion diffuse (dans toutes les
directions), et ventuellement par dautres phnomnes tels que les interfrences et la diffraction. Si lobjet parat bleu,
par exemple, cest soit parce quil absorbe toutes les longueurs donde, sauf celles correspondant au bleu. Soit parce
quun phnomne dinterfrences favorise les longueurs donde correspondant au bleu (comme chez le papillon
morpho).
Enfin, la rtine joue galement un rle car elle a une rponse spectrale trichromatique : elle possde trois types de
cnes sensibles dans des gammes restreintes de longueurs donde. La rponse globale qui rsulte des trois cnes est
loin dtre uniforme : son efficacit lumineuse passe par un maximum 555 nm, cest--dire dans le jaune-vert.
Apparence dune tomate sous divers clairages : lumire blanche, jaune (rouge + vert) magenta(rouge + bleu), verte, bleue. B. Valeur
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Pour illustrer linfluence de la composition spectrale de la source sur la perception des couleurs dun objet, observons
une tomate sous divers clairages. Elle apparat rouge lorsqu'elle est claire en lumire blanche dont toutes les
radiations sont absorbes sauf le rouge. Ses feuilles apparaissent vertes. Laspect est inchang lorsque la tomate est
claire avec de la lumire jaune constitue dun mlange de lumire verte et rouge. En revanche, la couleur rouge est
perue sous clairage avec de la lumire magenta (rouge + bleu), alors que les feuilles apparaissent noires. Ces
dernires reprennent leur couleur verte sous une lumire verte. Enfin, la tomate et ses feuilles apparaissent quasiment
noires si elles sont claires par une lumire bleue, quelles absorbent compltement.
Page 10/14 - Fluorescence : la couleur fluo
La couleur fluo gaye notre quotidien : objets divers, vtements (en particulier le gilet de scurit),
cosmtiques, dcoration, peintures.
Fluorescence : gilet fluo et surligneurs. B. Valeur
Fluorescence : le principe de la couleur fluo
Les substances qui absorbent la lumire certaines longueurs donde appartenant au domaine visible nous
apparaissent colores. Ce sont des colorants ou des pigments. Les premiers sont solubles dans le milieu dans lequel ils
sont disperss, alors que les seconds ne le sont pas. Certains colorants et pigments ont la proprit dmettre de la
lumire aprs en avoir absorb. Cette mission est appele fluorescence et sa couleur dpend de la nature de la
molcule. la couleur habituelle par absorption se superpose la couleur de la fluorescence. Raison pour laquelle un
objet fluorescent apparat d'une couleur trs lumineuse, comme le gilet fluo.
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Colorants fluorescents sous une lampe UV, ajouts sous forme de poudre la surface dun mlangede glycrol et dthanol. En se dissolvant progressivement, les grains laissent derrire eux destraines fluorescentes (Bleu : pyranine. Vert-jaune : fluorescine. Jaune-orang : rhodamine 6G.
Rouge : rhodamine 101). B. Valeur
Les couleurs fluo existent-elles dans la nature ?
La fluorescine est le premier colorant fluorescent synthtique prpar par von Baeyer en 1871. Bien dautres colorants
seront synthtiss par la suite : rhodamines, coumarines, acridines, cyanines, oxazines, etc.
Signalons que certains artistes peintres emploient des pigments fluorescents pour renforcer la luminosit des couleurs
quils appliquent. Les couleurs fluo existent-elles dans la nature ? Oui ! Certains vgtaux, animaux ou minraux sont
fluorescents. Par exemple, il est possible de dtecter les scorpions la tombe de la nuit au moyen dune Led
mettant dans le violet. En effet, leur cuticule (lquivalent de leur carapace) contient des molcules fluorescentes. Le
monde marin est riche despces fluorescentes : crevettes, anmones, coraux, poissons.
Page 11/14 - La couleur des animaux
Si la couleur des animaux vient pour la plupart d'entre eux des pigments quils produisent ou quils
ingrent, bien dautres couleurs rsultent de phnomnes physiques : interfrences lumineuses et,dans certains cas, diffraction de la lumire.
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La couleur des animaux peut avoir des origines diverses. L'iridescence des a iles des papillons de typeMorpho est due aux cailles du papillon qui prsentent des stries formant une structure priodique
deux dimensions. B. Valeur
Couleur des animaux : une couleur structurale
Ces couleurs structurales apparaissent lorsquil existe chez lanimal une structure priodique avec une priodicit
spatiale de lordre de grandeur des longueurs donde de la lumire : chaque lment de la structure renvoie alors
sparment une onde lumineuse, et les ondes issues des divers lments interfrent en produisant des couleurs
interfrentielles, dont la caractristique est de varier selon langle dobservation : les scarabes et les papillons Morpho
en sont des exemples bien connus.
Commenons par les structures en multicouches qui offrent une priodicit spatiale une dimension. La lumire, enpntrant successivement dans les diverses couches dont lpaisseur est de lordre de la longueur donde de la
lumire subit des rflexions partielles sur les interfaces. Une partie des rayons rflchis merge de la surface et
interfre, produisant des couleurs interfrentielles. Cest ainsi que les couleurs irises de la nacre rsultent de la
superposition de couches alternativement minrales et organiques que le mollusque produit au cours de sa croissance.
La couleur de la cuticule des scarabes et des mouches vertes sexplique de la mme faon.
Les couleurs des plumes de paon varient en fonction de langle dobservation (a et b). Ces couleursdisparaissent lorsquon observe les plumes lenvers et par transparence (c). Bernard Valeur
Les couleurs irises des plumes de paon et des ailes de certains papillons comme le fameux papillon Morpho rsultent
de la diffraction et des interfrences par des structures priodiques deux dimensions formant un rseau, dit rseau
de diffraction. Chaque lment de ce rseau diffracte la lumire et les ondes diffractes par les divers lments
interfrent entre elles.
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Page 12/14 - La signification des couleurs
Au-del de la signification des couleurs, on ne peut parler de couleur sans voquer son implication
dans le langage, son rle dans notre socit, nos coutumes, nos conventions, nos croyances...
Les onze couleurs fondamentales classes par Brent Berlin et Paul Klay (Basic Colour Terms, TheirUniversality and Evolution, 1969) en sept stades correspondant lordre dans lequel elles
apparaissent dans une langue donne. DR
La classification des couleurs
La majorit des anthropologues contemporains adopte une classification en onze grandes catgories de
couleurs, considres comme universelles et communes tous les tres humains : blanc, noir, rouge, vert, jaune, bleu,
brun (marron), violet, rose, orange, gris. Toutefois, leur importance nest pas gale et il est opportun de les classer
dans lordre dapparition dans une langue donne.
Couleurs : le vocabulaire des nuances
Au-del de ces onze couleurs, il existe une extraordinaire diversit de nuances que nous percevons et que nous
dcrivons au plan esthtique, mais sans leur accorder une signification symbolique. Comment le langage permet-il
dexprimer ces nuances ? Ce sujet relve de la linguistique : diverses combinaisons lexicales consistent en effet :
ajouter au terme de couleur (bleu, rouge, vert, brun, rose, etc.) un adjectif (clair, fonc, profond, sombre,
clatant, ple, vif, etc.) qui exprime qualitativement ce que les paramtres clart et saturation caractrisent
quantitativement ;
combiner deux termes de couleur pour exprimer des couleurs intermdiaires, comme bleu-vert, jaune-orang,
jaune-vert, rouge-pourpre, etc. ;
modifier la terminaison dun terme de couleur, par exemple verdtre, jauntre, bleut, etc. ;
ajouter au terme de couleur un rfrent : bleu marine, bleu ciel, bleu pervenche, bleu saphir, rouge rubis, vert
meraude, vert pomme, rouge coquelicot, rouge sang, jaune citron, gris perle, etc. Dans ces exemples, le
rfrent est un nom commun, mais il peut tre galement un nom propre : nom de ville (bleu de Svres, bleu de
Chartres, bleu de Delft), dun pays (bleu de Prusse, bleu de Chine, rose Bengale), de peintre (vert Vronse, bleu
Nattier, bleu Klein), dpoque (vert Empire), etc.
Les expressions utilisant les couleurs
Par ailleurs, les couleurs sont souvent associes des mots comme adjectifs non pas pour exprimer une nuance, mais
pour confrer ce mot un sens particulier : liste rouge, nuit blanche, mariage blanc, bulletin blanc, ballets roses,
messagerie rose, cordon bleu, humour noir, alerte orange, alerte rouge, fil rouge, caisse noire, langue verte, steak
bleu
La signification des couleurs
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La couleur dans tous ses clats, prix du livre gnraliste 2011 du concours Le got des sciences .
Ministre de l'Enseignement suprieur et de la recherche