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Chapitre n°2 : Couleur des objets

I- Formation de lumières colorées 1) Lumière blanche Définition: On appelle lumière blanche toute lumière dont la décomposition par un système dispersif (prisme, réseau) fournit un spectre continu (qui contient toutes les couleurs de l’arc en ciel). Exemple: La lumière du Soleil est une lumière blanche.

Spectre obtenu par décomposition de la lumière blanche (à l’aide d’un prisme ou d’un réseau) émise par une lampe à filament :

La lumière blanche est constituée de plusieurs lumières colorées, c’est une lumière polychromatique. (Explication: La lumière blanche est constituée de plusieurs lumières (ou radiations) colorées. On dit que la lumière blanche est polychromatique. Les différentes radiations qui composent la lumière blanche sont séparées par le prisme.) 2) Superposition de lumières colorées. Si on superpose plusieurs lumières colorées, le cerveau en perçoit une nouvelle. C’est la synthèse additive. En superposant trois lumières colorées Rouge, Vert et Bleu d’égale intensité, on perçoit du blanc. Ces couleurs sont alors qualifiées de primaires. Lorsque deux couleurs primaires sont superposées, on obtient une couleur secondaire : Cyan, Magenta et Jaune. Deux couleurs sont dites complémentaires si elles forment du blanc par synthèse additive. Ex : Rouge + Cyan = Blanc

380 450 500 570 590 610 780

UV Violet Bleu Vert Jaune Orange Rouge IR

λennm

Spectredelalumièreblanche

-Letriangledescouleurscomplémentairesavecleurslongueursd’onde.-Lescouleurscomplémentairessontenvis-à-vis.

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Remarque : La quadrichromie ou CMJN (Cyan, Magenta, Jaune, Noir) (CMYK en anglais) est le mode colorimétrique destiné à l’imprimerie. Il permet de reproduire une large palette de couleurs en mélangeant les 3 couleurs primaires : le cyan, le magenta et le jaune. On ajoute le noir à la fin du processus d’impression. Application de la synthèse additive : Modèle trichromique RVB des écrans plats LCD En effet, le RVB (Rouge, Vert, bleu) ou RGB (Red, Green, Blue) en anglais est le mode colorimétrique utilisé par défaut sur les écrans d’ordinateurs. 3) Absorption de lumières colorées. En superposant trois filtres Cyan, Magenta et Jaune dans un faisceau de lumière blanche, la lumière est totalement absorbée. C’est la synthèse soustractive. Les couleurs primaires de la synthèse soustractive sont le Cyan, le Magenta et le Jaune. Les couleurs secondaires sont obtenues en superposant deux filtres de couleurs primaires : Rouge, Vert et Bleu. Deux couleurs sont dites complémentaires lorsque leur synthèse soustractive donne du noir. Ex : Jaune + Bleu = Noir Application : Trois cartouches CMY d’une imprimante jet d’encre Le principe de la synthèse soustractive est utilisé dans l'impression ou en peinture. Les substances colorées (pigments) dans les encres ou les peintures agissent comme des filtres. Le dépôt de ces pigments sur une feuille de papier blanc dans des proportions variables permet de restituer quasiment toutes les teintes possibles.

Remarque : Les couleurs primaires de la synthèse soustractive sont le cyan, le magenta et le jaune. Malgré que ces dernières soient à la base de toutes les couleurs, le noir obtenu par leur mélange n’étant pas parfait, une quatrième cartouche d’encre est ajoutée avec un noir pur. II. De quoi dépend la couleur observée d’un objet ? 1) De l’éclairage et de la nature de l’objet

Lorsqu’un objet est éclairé par une lumière incidente, celle-ci peut être absorbée, réfléchie (dans une direction particulière), diffusée (réémise) dans toutes les directions ou transmise si l’objet n’est pas opaque.

* La diffusion est le phénomène par lequel un objet éclairé renvoie dans toutes les directions une partie de la lumière incidente. *La transmission est le phénomène par lequel un objet transparent laisse passer une partie de la lumière incidente.

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*L’absorption est le phénomène par lequel un objet éclairé absorbe une partie de la lumière incidente. Exemple : Eclairé en lumière blanche, un objet jaune transparent (colorant liquide jaune) diffuse et transmet le jaune, mais absorbe les autres radiations (bleu).

Exemples : - Feuille de couleur Bleue éclairée par une lumière blanche. Il absorbe toutes les radiations sauf

le bleu qui est diffusé. - Feuille de couleur jaune éclairée par une lumière cyan. Il diffuse de la lumière verte et le bleu

émis par la source est absorbé. La couleur observée d’un objet dépend de la lumière qu’il reçoit. La couleur diffusée ou transmise correspond à une synthèse soustractive (ex : vitrail). Le reste de la lumière est absorbé par l’objet. Rq : Nous obtenons les mêmes résultats pour la transmission de la lumière blanche à travers deux filtres colorés. Applications : * Pourquoi un citron est-il jaune ? → Lorsqu’il est éclairé en lumière blanche, il absorbe le bleu et diffuse (renvoie) le reste c’est-à-dire un mélange de vert et de rouge donc du jaune. * Pourquoi un coquelicot est-il rouge ? → Lorsqu’il est éclairé en lumière blanche, il absorbe le bleu et le vert et diffuse le reste donc le rouge. C1 : C’est la lumière renvoyée par un objet qui est responsable de sa couleur. * Quelle est la couleur prise par le citron si on l’éclaire en lumière bleue ? → Le citron apparaîtra noir car il absorbe le bleu. * Quelle est la couleur d’un coquelicot si on l’éclaire en lumière bleue ? → Le coquelicot apparaîtra noir car il absorbe le bleu. C2 : La couleur d’un objet dépend de la couleur de la lumière qui l’éclaire.

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Alors quelle est la vraie couleur de cet objet ? La couleur n'est pas vraiment une caractéristique d'un objet, c'est uniquement le résultat de l'action de la lumière sur sa surface. Parler de la couleur intrinsèque d'un objet n'a aucun sens ! 2) De l’œil de l’observateur. La rétine est constituée de cellules photoréceptrices : a) Les bâtonnets très sensibles à l’intensité lumineuse. b) Trois types de cônes sensibles chacun à une des lumières colorées : - rouge entre 564 nm et 580 nm. - verte entre 534 nm et 545 nm. - bleue entre 420 et 440 nm.

Le cerveau restitue toutes les couleurs par synthèse additive. Rq : Daltonisme : C’est une déficience partielle ou totale des cônes responsables de la perception des couleurs. La forme de plus fréquente appelée deutéranopie, se manifeste par une modification de la perception du vert et du rouge.

Sensibilitédestroistypesdecônesselonlalongueurd’onde.