CHAPITRE 2 : Vision et couleur

Objectifs :

- Interpréter la couleur d’un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d’absorption, de diffusion et de transmission.

- Utiliser les notions de couleur blanche et de couleurs complémentaires.

- Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l’effet d’un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente.

- Distinguer couleur perçue et couleur spectrale.

I. Perception des couleurs par l’œil

1. Cellules photosensibles de la rétine

L’image d’un objet observé par l’oeil se forme sur la rétine. Sur celle-ci, se trouvent des cellules photosensibles, qui transforment les informations lumineuses en signaux électriques. :
- Les bâtonnets réagissent aux faibles luminosités et permettent la vision nocturne, mais sont insensibles à la couleur ;
- Les cônes, de trois types, sont sensibles aux fortes luminosités de couleurs rouge, verte et bleue. Chaque type de cône n’est sensible qu’à une couleur.

2. Restitution des couleurs par l’œil

L’activité relative des trois types de cônes, chacun sensible à un type de lumière colorée (rouge, verte ou bleue), permet au cerveau de restituer toutes les couleurs.

II. La synthèse des couleurs

1.Superposition de lumières colorées : la synthèse additive

Toute lumière colorée peut être obtenue en superposant, en certaines proportions, trois faisceaux lumineux de couleurs dites primaires : le rouge, le vert, le bleu.
Ce procédé porte le nom de synthèse additive trichromatique RVB.
Deux couleurs sont dites complémentaires si leur synthèse additive donne du blanc.

2. Absorption de lumières colorées : la synthèse soustractive

La synthèse soustractive est l’absorption d’une partie des lumières colorées qui constituent une lumière.
La lumière blanche étant constituée d’une infinité de radiations monochromatiques, toutes les couleurs peuvent être obtenues en sélectionnant, à l’aide de filtres colorés, certaines radiations lumineuses qui la composent.
Les couleurs primaires de la synthèse soustractive sont le cyan, le magenta et le jaune.
En synthèse soustractive, la superposition de couleurs complémentaires donne du noir.

III. Couleur d'un objet

1. Diffusion, absorption et transmission

La surface d’un objet éclairé peut :
- laisser passer une partie de la lumière incidente, c’est le phénomène de transmission ;
- renvoyer une partie de la lumière dans toutes les directions, c’est le phénomène de diffusion ;
- ne pas renvoyer une partie de la lumière incidente ; c’est le phénomène d’absorption.

2. Couleur d'un objet

Un objet n’a pas de couleur propre. La couleur perçue d’un objet dépend :
- des lumières colorées qu’il absorbe, diffuse et transmet ;
- de l’éclairage ;
- de l’observateur.
Il ne faut pas confondre couleur perçue et couleur spectrale, identifiable par son spectre : une même couleur perçue peut correspondre à plusieurs couleurs spectrales (exemple : jaune obtenu par synthèse additive et jaune monochromatique).

Fiche de cours

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Activité expérimentale

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