La perception des couleurs

Avant d’aborder la perception des couleurs, il est primordial de comprendre que pour percevoir la couleur d’une source de lumière (ou d’un objet), notre œil doit recevoir de cette source (ou de cet objet) plusieurs rayons lumineux provenant de cette source (ou de cet objet).

La couleur lumière

On appelle couleur lumière la manifestation des rayons lumineux qui se superposent. On doit savoir que notre œil ne peut que percevoir trois couleurs de base : le rouge, le vert, et le bleu. Cependant, la superposition de plusieurs rayons pourra faire en sorte que nous percevions des couleurs différentes.  L’illustration suivante illustre bien le phénomène.

Sur le schéma ci-dessus, on comprend que pour percevoir du jaune, notre œil doit recevoir un rayon rouge et un rayon vert en même temps. On pourrait donc dire qu’une affiche lumineuse jaune n’émet pas réellement des rayons jaunes mais plutôt des rayons verts et des rayons rouges. Toutefois, une ampoule émettant de la lumière blanche émet en fait des rayons bleus, rouges et verts à la fois.  Enfin, si l’on perçoit du noir, c’est que notre œil ne reçoit aucun rayon. 
 
On appelle couleur lumière primaire une couleur formée d’un seul rayon. Ces couleurs sont le rouge, le vert et le bleu.

On appelle couleur lumière secondaire une couleur formée de deux rayons en proportions égales. Ces couleurs sont le jaune, le cyan et le magenta.
 
Une couleur monochromatique est une couleur formée d’un seul type de rayon.
 
Une couleur polychromatique est une couleur formée de plus d’un rayon.

Plus on additionne des rayons lumineux, plus la lumière nous apparaît pâle. Par ailleurs, on appelle synthèse additive le mélange de rayons lumineux puisque le mélange de couleur lumière a pour conséquence l’addition de rayons.

La couleur matière

Pour que l’on puisse percevoir une couleur, notre œil doit recevoir des rayons lumineux. On sait que le Soleil ou une ampoule peut émettre des rayons lumineux et il est normal que nous les percevions. Par contre, comment peut-on percevoir une pomme rouge si cette dernière n’émet pas de rayon lumineux ?
 
On appelle pigments les particules qui ont la propriété d’absorber les rayons de certaines couleurs et d’en laisser passer d’autres.
 
Prenons l’exemple de notre pomme rouge. On envoie sur la pomme une lumière blanche (formée de rayons rouges, verts et bleus). La pomme absorbera le vert et le bleu, mais fera réfléchir le rouge vers notre œil. Nous percevrons donc une lumière rouge provenant de la pomme et aurons donc l’impression que la pomme est rouge. Pourtant, la pomme n’est pas vraiment rouge, elle ne fait que réfléchir le rouge.
 
Ce phénomène est appelé absorption sélective, puisque la surface de la pomme n’absorbera que certaines couleurs. 
 
Les illustrations suivantes démontrent l’absorption sélective des pigments primaires et secondaires.

 

  • Absorption lors de la réflexion

  • Absorption sélective lors d’un passage de rayons à travers un filtre

 
On appelle couleur matière primaire les pigments qui n’absorbent qu’un seul rayon. Ces couleurs sont le jaune, le cyan et le magenta.
 
On appelle couleur matière secondaire les pigments qui absorbent deux rayons. Ces pigments sont le rouge, le vert et le bleu.
 
Prenons un exemple où l’on mélange deux pigments. Dans ce cas, chaque pigment que l’on mélange continue d’absorber ses propres rayons lumineux. Plus on mélange de pigments, plus on absorbe de lumière. De moins en moins de rayons seront alors réfléchis vers nos yeux. Mélangeons une peinture jaune et une peinture cyan. Nous savons que le pigment jaune absorbe le bleu de la lumière blanche alors que le cyan absorbe le rouge (voir le schéma de l’absorption sélective lors d’un passage de rayons à travers un filtre ci-dessus). Par conséquent, le mélange de ces deux pigments absorberait le bleu et le rouge, ce qui aurait pour effet de ne faire réfléchir que le vert. Par conséquent, nous percevrions cette peinture verte. 
 
On appelle synthèse soustractive le mélange de pigments puisque le mélange de pigments résulte en une soustraction de rayons lumineux.

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse