COURS p9 Couleurs

MARIE 1èreSPÉ
p9 COULEURS
1. Quelle est la couleur perçue de l’eau ? De l’air ? Du Soleil ?
2. Pourquoi l’atmosphère est-elle perçue bleue et le Soleil perçu jaune puis rouge
lors d’un coucher de Soleil ?
La diffusion de Rayleigh est observable car les molécules de l’atmosphère (10-9 m) sont
de taille inférieure aux longueurs d’onde de la lumière (10-6 m).
3. Pourquoi l’eau est-elle perçue bleue sur la Terre ?
4. Pourquoi les nuages sont-ils perçus blancs ?
La diffusion de Mie est observable car les gouttes d’eau (10-3 m) sont de taille
supérieure aux longueurs d’onde de la lumière (10-6 m). L’effet dépend peu de la
longueur d’onde).
I. SYNTHÈSE ADDITIVE
Une lumière d’origine thermique de couleur perçue blanche peut être décomposée selon
les différentes couleurs spectrales qui la constituent (spectre d’émission) :
6 couleurs primaires spectrales
λ (nm)
Infinité de couleurs spectrales
I I I I 3 principales couleurs primaires spectrales
1
MARIE 1èreSPÉ
A. Principe de la synthèse additive
Thomas Young (1773-1829) : physicien, médecin et égyptologue britannique. Il mit en évidence et interpréta la
synthèse additive des couleurs. Il travailla également sur le phénomène d’interférences lumineuses et la déformation
des matériaux élastiques.
Voir http://www.ostralo.net/3_animations/swf/synthese_couleurs.swf
La couleur perçue blanche peut être obtenue en

superposant uniquement trois lumières de couleur
spectrale bleue, verte et rouge de même intensité
lumineuse : ce sont les 3 couleurs primaires additives.
La couleur perçue magenta est obtenue en superposant deux lumières de couleur

spectrale bleue et rouge.
5. Quelle est la couleur complémentaire du magenta ?
La couleur complémentaire du magenta est le vert.
B. Vision des couleurs
Les cônes sont les cellules photosensibles en vision diurne.

Il existe trois types de cônes en fonction de leur sensibilité
aux radiations autour de la lumière perçue rouge, verte ou
bleue : la vision utilise le principe de la trichromie.
Le cerveau traite les signaux électriques envoyés par ces
cônes pour former une couleur de l’objet observé. Cette
couleur dépend aussi un peu de la couleur des objets qui
entourent l’objet observé.
Voir http://ophtasurf.free.fr/illusions_extraordinaires.htm
Voir http://www.illusions-optique.fr/illusions-couleur.html
Le daltonisme est une anomalie de la vision due à une

déficience d’un ou plusieurs types de cônes
(principalement vert et rouge.
Voir http://daltonien.free.fr/daltonien/article.php3?id_article=6
John Dalton (1766-1844) : physicien et chimiste anglais atteint de cette anomalie et qui en proposa une
explication. Il travailla aussi sur une théorie atomique de la matière.
2
MARIE 1èreSPÉ
C. Restitution de couleurs par un écran
• Le procédé RVB (Rouge Vert Bleu) permet, par synthèse

additive, de reproduire toutes les nuances de couleur en
jouant sur l’intensité lumineuse de trois diodes
électroluminescentes juxtaposées.
Voir http://www.ostralo.net/3_animations/swf/couleurs_ecran.swf
• Le pointillisme est une technique particulière qui consiste à poser de petits points de
couleur sur la toile. Avec un minimum de recul, l’œil ne parvient plus à séparer les points
très proches et le cerveau en fait une synthèse additive.
Seurat 1889
II. SYNTHÈSE SOUSTRACTIVE
A. Principe de la synthèse soustractive
Un filtre est une matière transparente (plastique, verre, liquide) colorée.

Un filtre de transparence nulle est une matière opaque.
Voir http://www.ostralo.net/3_animations/swf/synthese_couleurs.swf
L’absence de couleur peut être obtenue en superposant

uniquement trois filtres de couleur perçue jaune, magenta
et cyan de même transparence : Ce sont les 3 couleurs
primaires soustractives.
La couleur perçue rouge est obtenue en superposant deux lumières de couleurs

perçues jaune et magenta.
6. Quelle est la couleur complémentaire du rouge ?
7. Quelle est l’effet d’un filtre cyan sur une lumière rouge ?
3
MARIE 1èreSPÉ
B. Restitution de couleurs par une imprimante

• Les substances colorées dans les encres agissent comme des filtres. Le procédé
CMJN (Cyan Magenta Jaune Noir) permet, par synthèse soustractive, de reproduire
toutes les nuances de couleur en jouant sur les proportions des trois encres
superposées. Le noir améliore les contrastes et restitue les textes.
• En peinture, les couleurs primaires sont le rouge, le bleu et le jaune. Les couleurs
complémentaires sont le vert, l’orange et le violet.
Certaines peintures se comportent comme des filtres et absorbent des lumières
colorées de la lumière blanche diffusée par la toile alors que d’autres peintures se
comportent plutôt comme des objets opaques : la transparence ou l’opacité d’une
peinture est indiquée par un symbole (carré blanc, noir, ou mixte) présent sur le tube.
III. COULEUR D’UN OBJET
A. Objet opaque
9. Quelles sont les principales couleurs spectrales

absorbées par un objet opaque rouge éclairé en
lumière blanche (soleil) ?
10. Que devient l’énergie correspondant aux radiations absorbées ?
11. Expliquer pourquoi il est préférable de porter des vêtements blancs plutôt que
des vêtements noirs quand il fait chaud et qu’il y a du soleil.
12. Quelle est la couleur du vêtement rouge s’il est éclairé en lumière bleue ?
4
MARIE 1èreSPÉ
B. Objet transparent
Une solution aqueuse de permanganate de potassium

est de couleur perçue magenta lorsqu’elle est éclairée
en lumière blanche.
13. Quelle est la principale couleur spectrale
absorbée par une solution magenta ?
14. Quelles sont les principales couleurs spectrales absorbées par un objet
transparent incolore ?
C. Couleur perçue d’un objet
15. Un objet qui n’est pas une source de lumière a-t-il une couleur propre ?
Justifier.

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1. Quelle est la couleur perçue de l’eau ? De l’air ? Du Soleil ?

4. Pourquoi les nuages sont-ils perçus blancs ?

A. Principe de la synthèse additive

La couleur perçue blanche peut être obtenue en

La couleur perçue magenta est obtenue en superposant deux lumières de couleur

B. Vision des couleurs

Les cônes sont les cellules photosensibles en vision diurne.

Le daltonisme est une anomalie de la vision due à une

C. Restitution de couleurs par un écran

• Le procédé RVB (Rouge Vert Bleu) permet, par synthèse

A. Principe de la synthèse soustractive

Un filtre est une matière transparente (plastique, verre, liquide) colorée.

L’absence de couleur peut être obtenue en superposant

La couleur perçue rouge est obtenue en superposant deux lumières de couleurs

B. Restitution de couleurs par une imprimante

9. Quelles sont les principales couleurs spectrales

10. Que devient l’énergie correspondant aux radiations absorbées ?

Une solution aqueuse de permanganate de potassium

C. Couleur perçue d’un objet

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