article sur le Couleur, Explication sur le Couleur

Couleur Article, Signification, Explication

         

Une couleur est la perception par l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, à une amplitude donnée.

Il importe de ne jamais confondre couleur, notion perceptive, et longueur d'onde, notion physique. Ainsi, l'œil humain est le plus souvent incapable de distinguer un jaune monochromatique (une seule longueur d'onde) d'une composition correspondante de vert et de rouge. Cette illusion permet d'afficher du jaune sur nos écrans d'ordinateur, et, plus généralement, la synthèse trichrome.

L'arc-en-ciel ne comporte qu'un faible sous-ensemble des couleurs visibles. Le marron, par exemple, n'y figure pas : il s'agit d'un panachage que ne peut restituer à l'œil aucune longueur d'onde monochromatique.

Le seul procédé connu de restitution intégrale des couleurs, c'est-à-dire fixant le panachage réel des longueurs d'onde de départ et non sa simple projection sur trois axes de teinte, est la photographie interférentielle de Lippmann (1891), hélas onéreux et de mise en œuvre aussi contraignante que l'holographie, car fonctionnant lui aussi sur le principe des interférences. Les procédés trichromes lui sont donc préférés.

Table of contents
1 Définition
2 Les lumières de couleur primaire, et la synthèse additive (addition de lumières colorées)
3 La synthèse dite soustractive
4 Principe physiologique de la couleur
5 Tableau de teintes
6 Différence de couleurs
7 Bibliographie
8 Articles connexes
9 Liens externes

Définition

L'ensemble des couleurs est défini, actuellement, par ses caractéristiques de teintes, valeurs et saturation.

L'ensemble des fréquences des ondes lumineuses forme le spectre des teintes (souvent appelé spectre des couleurs) allant des infrarouges aux ultraviolets.

On nomme donc teinte, la (ou les) fréquence(s) engendrant la couleur On nomme valeur, l'amplitude lumineuse définissant la couleur (plus elle est proche du noir, plus la valeur est basse). On nomme saturation, la vivacité définissant une couleur, et par opposition, désaturation, son rapprochement du blanc.

Le noir peut être considéré comme l'absence de couleur (aucune lumière reçue par l'œil). Le blanc peut être considéré comme une pleinitude de couleur (l'ensemble des fréquences d'onde lumineuses décodées par l'œil, arrivent à celui-ci avec une énergie importante. Notons qu'il n'existe pas un blanc, mais des blancs, dont chacun se caractérise par sa température de couleur : environ 2 800 [kelvins] (K) pour une lampe à incandescence typique, 3 800 K Pour une photoflood 5 200 K pour une lampe à arc et 6000 K pour un flash électronique ou... le soleil. On nomme « gris » les couleurs intermédiaires

Les lumières de couleur primaire, et la synthèse additive (addition de lumières colorées)

On nomme lumières de couleurs primaires les lumières de couleurs saturées dont les teintes correspondent aux pics de perceptions des trois types de cônes de l'œil humain. Elles permettent par addition (en synthèse additive) de recomposer les autres teintes du domaines du visible). Ce sont les lumières:
  • Rouge primaire.
  • Verte primaire.
  • Bleue primaire.
Cela donne le système RVB ou en anglais RGB (Red, Green, Blue).

Il est à noté qu'il exite un autre système derivé de celui-ci mais avec le jaunes en plus, le CIE Lab.

On nomme lumières de couleurs fondamentales (parfois appelées couleurs secondaires) les lumières de couleurs saturées obtenues en mélangeant deux à deux et en parts égales les lumières de couleurs primaires; cela en fait également les lumières des couleurs complémentaires des lumières de couleurs primaires:

  • Cyan (lumières verte et bleue, complĂ©mentaire de la rouge)
  • Magenta (lumières rouge et bleue, complĂ©mentaire de la verte)
  • Jaune (lumières verte et rouge, complĂ©mentaire de la bleue)
Cela donne le système CMJ.

Lorsque l'on mélange plus de deux primaires, on désature la couleur, elle perd donc en teinte et gagne en valeur, pour se rapprocher du blanc.

La synthèse dite soustractive

En imprimerie couleur et en peinture comme dans l'art du vitrail, il ne peut être question d'additionner des couleurs, car la seule source de lumière dont on dispose est le blanc ambiant. Il faudra donc lui soustraire des teintes pour créer la sensation de couleur voulue. C'est ce qui se nomme la synthèse soustractive. Ce qui permet de soustraire une seule des trois couleurs primaires RVB, c'est par conséquent la couleur fondamentale associée (en peinture, les fondamentales restent souvent nommées couleurs primaires pour des raisons historiques; c'est aujourd'hui un abus de langage).

En théorie, et si nous disposions de pigments parfaits :

  • Cyan + magenta = bleu
  • Cyan + jaune = vert
  • Magenta + jaune = rouge

Dans la pratique, la synthèse soustractive à partir des colorants courants ne permet pas d'obtenir l'ensemble des couleurs visibles par l'œil humain. De plus, même des colorants parfaits contineraient à poser problème.

En effet lorsque l'on mélange deux materiaux colorés, on en obtient bien la teinte désirée, mais on perd en vivacité. Ajouter du blanc désature et ne permet donc pas d'obtenir la valeur de départ avec la nouvelle teinte. Plusieurs imprimantes à jet d'encre ajoutent pour cette raison deux teintes pastel aux trois fondamentales afin d'obtenir un meilleur rendu.

Le noir obtenu par le mélange des trois fondamentales est à la fois coûteux (trois encres chères) et de qualité douteuse (la superposition n'en est jamais parfaite, ni l'opacité). En imprimerie, on utilise donc toujours au moins la quadrichromie pour tout ce qui s'imprime en couleur.

Ajoutons qu'en impression de grandes surfaces (affiches, par exemple), la technique des trames d'impression permet de contourner la question : en effet, si on examine une affiche de près, on se rend compte que les couleurs s'y juxtaposent bien plus souvent qu'elles ne s'y superposent. On retrouve alors quelque chose de très semblable... à de la synthèse additive. Toutefois, cela n'est pas utilisable pour des illustrations courantes comme celle d'un magazine.

Problèmes en peinture

En peinture, on préférera prendre plus de couleurs de base, car même si les cyans, magentas et jaunes utilisés sont très vifs (valeur très importante), ils perdent de leur vivacité en se mélangeant, ce qui pourrait limiter la palette de l'artiste.

Retenons qu'en synthèse soustractive (utilisant des pigments), contrairement à la synthèse additive, le mélange de plus de 2 couleurs ne désature pas celle-ci, et le mélange de plusieurs couleurs lui fait systématiquement perdre en valeur.

Problèmes en imprimerie

En imprimerie, lorsque les aplats de couleurs ne sont pas utilisés (limitant généralement à quatre ou cinq couleurs), un système quadrichromique est plus généralement utilisé.

Il utilise le blanc du papier comme base, et ajoute du noir au trois couleurs fondamentales, ce qui donne le système CMJN (cyan magenta jaune noir), connu internationalement sous l'appellation CMYK, les couleurs sont déposées par fines goutelettes de pigments mais plus généralement par trames.

En laissant le papier blanc plus ou moins apparaître, on désature, ce qui permet d'obtenir l'illusion d'une palette complète, mais cela pose toujours des problèmes de vivacité.

Cependant, certaines imprimantes modernes utilisent aujourd'hui six couleurs (cyan, cyan clair, magenta, magenta clair, jaune, noir) afin, d'obtenir une palette plus complète.

Il en va de même pour l'hexachromie qui consiste à ajouter l'orangé et le vert aux quatre couleurs de base. Ce procédé est couramment utilisé dans le cartonnage.

Principe physiologique de la couleur

La décomposition de couleur par les systèmes humains rouge, vert et bleu, est surtout due au fait que ce sont les 3 couleurs auxquelles sont le mieux adaptés les 3 types de cônes qui servent à la réception de la couleur dans l'œil humain (les bâtonnets sont plutôt sensibles à l'intensité de la lumière) :

Particularités

  • Dans le cas des daltoniens, il manque une ou plusieurs de ces trois composantes. C'est une maladie gĂ©nĂ©tique qui ne touche que les hommes, les femmes sont plus prĂ©disposĂ©es gĂ©nĂ©tiquement, Ă  avoir un 4e type de cĂ´ne. Certains animaux possèdent quatre types de cĂ´nes, d'autres pas du tout et voient donc en noir et blanc.

  • Une mutation rare fait apparaĂ®tre un quatrième type de cĂ´ne, possĂ©dant un pic de sensibilitĂ© dans le jaune. LĂ  encore, les femmes y sont plus prĂ©disposĂ©es gĂ©nĂ©tiquement. Cette mutation ne procurant pas d'avantage ni de handicap particulier, elle reste marginale dans la population.

Méthodes soustractive et additive

Le calcul soustractif des couleurs (ou
synthèse soustractive) est le calcul fait par retrait de certaines longueurs d'onde de la lumière, et donc sur ce qui n'est pas source de lumière.

Par exemple, l'herbe ou les feuilles des arbres nous paraissent vertes, car elles absorbent la complémentaire du vert, c'est-à-dire les violets et ultraviolets. Ce sont ces ondes qu'elles utilisent dans la photosynthèse.

Le calcul additif des couleurs (ou synthèse additive) est le calcul fait par addition des longueurs d'onde de sources lumineuses.

Par exemple, Si les deux composantes verte et rouge d'un moniteur d'ordinateur sont allumées, les couleurs des phosphores associés (juxtaposés) se superposent en raison de la mauvaise résolution de l'œil, et on obtient une couleur jaune, qui se résout à nouveau en vert et rouge si on regarde cette zone de l'écran à travers un compte-fils ou par réflexion sur un cédérom. Il est facile d'expérimenter cela avec les réglages des couleurs du bureau de votre ordinateur (s'il n'est pas monochrome). La synthèse du marron demande sensiblement plus d'essais (conseil : expérimentez en partant du violet, aussi contre-intuitif que cela paraisse).

Tableau de teintes

couleur longueur d'onde (nm) fréquence (THz)
rouge ~ 625-740 ~ 480-405
orange ~ 590-625 ~ 510-480
jaune ~ 565-590 ~ 530-510
vert ~ 520-565 ~ 580-530
cyan ~ 500-520 ~ 600-580
bleu ~ 450-500 ~ 670-600
indigo ~ 430-450 ~ 700-670
violet ~ 380-430 ~ 790-700

Différence de couleurs

Généralement

La différence entre deux couleurs pour l'œil humain, peut varier en fonction des gens, et parfois même très légèrement entre les deux yeux d'une même personne (on peut alors s'en rendre compte par clignement). Une différence, qui ne paraît pas évidente pour la majorité des gens pourra paraître nulle pour quelqu'un atteint de daltonisme ou au contraire énorme pour quelqu'un qui est habitué à composer des couleurs tous les jours, comme un peintre ou un imprimeur. À titre indicatif, les tapissiers distinguent cinq cents nuances de rouge.

En synthèse soustractive, des couleurs paraissant identiques à deux personnes sous un blanc d'une température donnée (par exemple lumière du jour) pourront leur paraître différentes sous un blanc d'une autre température. Pour cette raison, le système que l'on espérait universel du cube de Hicketier, et qui aurait associé à chaque couleur un numéro unique, n'a pas eu de suite.

Bizarrerie

L'un des 500 brevets déposés par le docteur Edwin Land, créateur de la photographie instantanée (Polaroïd) concerne un procédé allégué de restitution de tout le spectre à partir de seulement deux couleurs de base, ce qui va à l'encontre de nos connaissances actuelles sur le mécanisme de la vision. Il est à noter que ce brevet, à la différence de beaucoup d'autres inventions de Land, n'a débouché en pratique sur aucune réalisation.

En informatique

En informatique, le même fichier d'images va paraître différent d'un écran vidéo à un autre, en fonction du contraste, de la définition de la température donnée à celui-ci. Il va changer également en fonction de la fréquence d'affichage et de certaines contraintes de la carte vidéo (puissance du signal, rapport signal/bruit, etc.).

Les problèmes de qualité des scanners, et de sensibilité des caméras vidéo ou appareils photos numériques vont également poser des problèmes lors de la numérisation.

De la même façon l'impression, va varier d'une imprimante à l'autre, en fonction de sa technique de construction, de ses réglages, et de son age. Les systèmes d'impression utilisent un système de couleur, CMJN différent de celui des écrans vidéo (RVB), ce qui lui donne donc un gamut différent.

Le langage des couleurs

Le langage de la couleur est également important. Dans certaines langues on donnera plusieurs noms à une même couleur en fonction du contexte, dans d'autres, comme en français, on symbolisera couramment un ensemble de couleurs par un nom générique.

Exemples:

  • Le rouge est-il rouge, est-il orangĂ©, vermillon, carmin, magenta?
  • Le bleu est-il bleu marine, outremer, de cobalt, clair, cyan?

Par ailleurs, la
symbolique des couleurs varient selon les cultures. Exemple: le blanc représente la pureté en Occident et le deuil en Asie.

Solution proposée

Cela pose donc des problèmes de référence, qui servirait à vérifier une certaine équivalence, entre deux couleurs différenciées par leur support et médium. La colorimétrie tente donc de résoudre ces différents problèmes.

Bibliographie

  • Michel Pastoureau, Bleu, histoire d'une couleur, Éditions du Seuil, 2002. La perception et l'utilisation du bleu dans le monde europĂ©en depuis la Grèce antique est le prĂ©texte Ă  prĂ©senter l'histoire des couleurs.

Articles connexes

Liens externes

Dictionnnaire de Couleurs approche linguistique de la couleur dans le français actuel.
pourpre.com site consacré à la couleur, sous ses différents aspects.


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