Vision et couleurs : synthèse additive et soustractive des couleurs [images et couleurs]

Comment peut-on interpréter la couleur des objets ? Comment fonctionnent les écrans couleurs ?
Comment fonctionne l’impression couleur ?
Voici les questions auxquels nous allons répondre.

1.       La perception des couleurs.

Éclairé avec trois faisceaux de lumières colorées rouge, verte et bleue, l’écran semble diffuser de la lumière blanche.
Le cerveau réalise la synthèse additive des lumières colorées reçues par l’œil.  
R : Rouge ; V : Vert ; B : Bleu R + B = Magenta R + V = Jaune B + V = Cyan
Le diagramme ci-dessous résume la synthèse additive des couleurs

 

Les couleurs opposées sur le schéma sont des c**ouleurs complémentaires.
Si on superpose une couleur primaire et sa couleur complémentaire on obtient du blanche. J + B = blanc C + R = blanc M + V = blanc
Un écran d’ordinateur ou de télévision est constitué de points appelés pixels.
Un pixel est constitué de trois sous pixels rouge - vert - bleu. Selon l’intensité lumineuse de chaque sous-pixel, la couleur de la lumière colorée varie. C’est l’œil qui réalise la synthèse additive des couleurs.
Dans un ordinateur, chaque composante R-V-B est codées sur un octet soit un nombre compris entre 0 et 255. Ce qui offre environ 16 millions de possibilités pour les couleurs (256 x 256 x 256).

2.       Les phénomènes d’absorption,de  transmission et de diffusion.

Lorsqu’un objet reçoit de la lumière, il peut :

-          l’absorber
-          la transmettre (si la lumière traverse l’objet : filtre, solution colorée)
-          le diffuser (renvoyer dans toutes les directions)

Le schéma ci-dessous représente les trois phénomènes (diffusion, absorption et transmission) qui peuvent avoir lieu lorsqu’on éclaire un objet

3.       La couleur des objets.

La couleur d’un objet dépend de la nature de la lumière incidente, de l’absorption et de la diffusion de la lumière reçue par l’objet.
Les objets opaques diffusants ou la superposition de filtres réalisent une synthèse soustractive.
La couleur qu’ils diffusent ou transmettent est obtenue en retirant des lumières colorées à la lumière incidente.
La synthèse soustractive des couleurs est basée sur les trois couleurs complémentaires de la synthèse additive, le Jaune, le Cyan et le Magenta. Le schéma ci-dessous représente 3 filtres colorés jaune, cyan et magenta.
Éclairé en lumière blanche, le filtre jaune laisse passé le rouge et le vert (R + V = J) donc de la lumière jaune.
Le filtre cyan laisserait passer en lumière blanche le bleu et le vert, mais comme il reçoit du jaune (R +V) seul le vert est transmis.
Enfin le filtre magenta laisse passer le rouge et le bleu, mais comme il reçoit de la lumière verte, il ne transmet aucune lumière colorée.
La superposition de ces trois filtres paraît noire (pas de lumière).

La synthèse soustractive donne lieu également à de nombreuses applications, par exemples : les mélanges de peintures, de crayons ou  l’impression couleur (cartouches jaune, cyan, magenta et noire).

 

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