Physique p1066

La perception des couleurs

La couleur est la perception que l'humain a de la lumière atteignant son œil directement ou après qu'elle ait réfléchie sur un objet.
La couleur lumière est la manifestation des rayons lumineux qui se superposent. 

L'œil humain ne peut percevoir que trois couleurs de base : le rouge, le vert et le bleu. Cependant, la superposition de certains ou de tous ces rayons peut faire en sorte que nous percevions des couleurs différentes.  L’illustration suivante illustre bien le phénomène.

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Sur le schéma ci-dessus, il est démontré que pour percevoir du jaune, l'œil doit recevoir un rayon rouge et un rayon vert en même temps. Ainsi, une affiche lumineuse jaune n’émet pas réellement des rayons jaunes, mais plutôt des rayons verts et des rayons rouges simultanément. Toutefois, une ampoule émettant de la lumière blanche émet en fait des rayons bleus, rouges et verts à la fois.  Enfin, lorsqu'un objet ou une source lumineuse apparaît noir, c’est que l'œil ne reçoit aucun rayon lumineux.
Une couleur lumière primaire est une couleur formée d’un seul rayon. Ces couleurs sont le rouge, le vert et le bleu.

Une 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.

La synthèse additive consiste à combiner des couleurs (généralement primaires) dans le but d'obtenir une nouvelle couleur.
Plus on additionne des rayons lumineux, plus la lumière nous apparaît pâle. En additionnant les trois couleurs primaires en proportions égales, la lumière obtenue serait blanche. Toutefois, si aucune des couleurs de base n'était présente, la couleur perçue par l'œil serait noire.

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(source)

La couleur en tant que matière

Pour percevoir une couleur, l'œil doit recevoir des rayons lumineux. Différentes sources lumineuses telles que le Soleil ou les ampoules peuvent émettre des rayons lumineux. Par contre, comment est-il possible de percevoir une pomme rouge si cette dernière n’émet pas de rayons lumineux ?
Un pigment est une particule qui a la propriété d’absorber les rayons de certaines couleurs et d’en laisser passer d’autres.  En envoyant 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 l'œil. L'œil percevra donc une lumière rouge provenant de la pomme, ce qui donnera l’impression que la pomme est rouge. Pourtant, la pomme n’est pas réellement rouge, elle ne fait que réfléchir cette couleur. Ce phénomène est appelé absorption sélective, puisque la surface de la pomme n’absorbera que certaines couleurs. 
 
L'illustration suivante démontre l’absorption sélective des pigments primaires et secondaires lors de la réflexion sur un objet opaque.

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L'illustration suivante démontre l’absorption sélective des pigments primaires et secondaires lorsque les rayons lumineux passent à travers un filtre.

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Une couleur matière primaire représente les pigments qui n’absorbent qu’un seul rayon. Ces couleurs sont le jaune, le cyan et le magenta.

Une couleur matière secondaire représente les pigments qui absorbent deux rayons. Ces pigments sont le rouge, le vert et le bleu.

La synthèse soustractive est le mélange de pigments de différentes couleurs. Le mélange de pigments provoque une soustraction de rayons lumineux.

Dans un mélange de deux pigments, chaque pigment continue d’absorber ses propres rayons lumineux. Plus de pigments sont mélangés, plus la lumière est absorbée, car une plus petite proportion des rayons lumineux seront réfléchis vers l'œil. Ainsi, en mélangeant une peinture jaune (qui absorbe la couleur bleue de la lumière blanche) et une peinture cyan (qui absorbe la couleur rouge de la lumière blanche), 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, la perception de la couleur de la peinture serait verte. Il y a donc eu soustraction de rayons lumineux, car une plus faible proportion des rayons lumineux a été réfléchie.

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(source)

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