de l'antiquité (aristote -384/-322) à la renaissance: spectre et classification spectrale des...

• De l'Antiquité (Aristote -384/-322) à la Renaissance:

• spectre et classification spectrale des couleurs inconnus

• confusion couleur / lumière

• couleurs classées du blanc au noir, suivant leur degré de clarté, dans une échelle décroissante:

• Expérience de Newton :

• classification des couleurs selon leur degré de "réfrangibilité"• le "blanc" résultat du mélange de plusieurs couleurs

" Au début de l’an de grâce 1666, je me procurai un prisme de verre pour réaliser la célèbre expérience des couleurs. Ayant à cet effet obscurci ma chambre, et fait un petit trou dans les volets, pour laisser entrer une quantité convenable de soleil, je plaçai mon prisme contre ce trou pour réfracter les rayons sur le mur opposé. Ce fut d’abord très plaisant de contempler les couleurs vives et intenses ainsi produites."

• Règles de mélanges des couleurs (Helmholtz , milieu du 19ème):

Mélange soustractif:

jaune

magenta

cyan

vert

rouge

bleu

Mélange additif:

Rouge

Vert

Bleu

jaune

cyan

magenta

• Le système Munsell (1905): 3 paramètres pour une couleur

1. La teinte

2. La clarté ou luminosité

• degré de "clair ou d'obscur" d'une couleur

• mesurée par comparaison avec une échelle de gris

• en faisant abstraction de la coloration:0% blanc 100% noir

3. La saturation

• couleur saturée: S = 100% maximum de coloration couleur pure, non diluée

• désaturation "au blanc" ou "au noir"

système de couleurs HSB (Hue Saturation Brightness)

http://nte.univ-lyon1.fr/tribollet/SiteCouleurs/CouleursCorrigees/EspaceCouleurs.html#SaturationLuminosite

Représentation en 3D du système de MunsellL'échelle verticale indique 10 niveaux de clarté. Dans un plan horizontal, on dispose, en un cercle chromatique, 10 teintes. Le long de chaque rayon (c.à.d. pour une clarté et une teinte données), la saturation augmente à mesure que l'on s'éloigne de l'axe. Les teintes n'atteignent pas toutes leur saturation maximale au même niveau de clarté; ici, pour la clarté moyenne, c'est le rouge qui atteint sa saturation maximale.

• Le diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l'Eclairage (1931)http://www.tsi.enst.fr/tsi/enseignement/ressources/mti/correl_couleur/chromaticity.html

http://semsci.u-strasbg.fr/diagramm.htm

• 18 appellations chromatiques:

• Newton

• blanc, noir, gris

• usage beige, bordeaux, brun, crème, ivoire, kaki, marron, rose

violet, bleu, vert, jaune, rouge + orangé, indigo (2nde édition)

• La normalisation française

• 9 qualificatifs:

résultat de l’interaction lumière / matière /œil

• C’est la combinaison de l’émission spectrale de la source et

de la réponse spectrale de l’objet qui définit le rayonnement qui parvient à notre œil.

• Stimulus physique: S()=E() R()

E : émission spectrale de la source

R : pourcentage du rayonnement renvoyé par l’objet dans la direction de l’observateur quel que soit le mécanisme

L'œil humain: 2 types de capteurs

• les bâtonnets, à la périphérie de la rétine:image en niveau de grisvision nocturne

• les cônes, dans la zone centrale de la rétine:

capteurs photométriques et chromatiques

vision colorée diurne

• Apparition "récente" (< 40millions d’années). Seuls les humains et les primates sont trichromates.

• Recouvrement important des réponses vert/rouge.

Daltonisme 2 types de cônes

La couleur: une affaire de culture et de vocabulaire

Phase physique : source lumineuse + objet signal lumineux

Phase physiologique : signal lumineux influx nerveux

Phase cognitive : reconnaissance et analyse par le cerveau : la couleur

Interprétation par le cerveau

Interprétation par le cerveau

Les cercles du centre ont le même diamètre

Les diagonales sont toutes parallèles, les segments sont horizontaux ou verticaux

Interprétation par le cerveau

Les lignes sont toutes horizontales et les parties noires sont toutes de carrés

Interprétation par le cerveau

Le triangle blanc n’existe pas

Interprétation par le cerveau

Énoncer la couleur du mot et non le mot de la couleur

x 250

x 1000

La surface supérieure d'une écaille iridescente est recouverte de striesformant un réseau régulier (ici 1600 stries / mm)

x 50 000Chaque strie est constituée d'un empilement de couches de chitine séparéespar de l'air. Pour une incidence donnée, il y a interférences constructives pourune longueur d'onde du spectre.

Le cinabre (HgS) Les ocres (FexOy)

(Ca,Na)8,(Al,Si)12,O24,(S,SO4,Cl)

Le Lapis-lazuli

Sa couleur bleue est due à l’ion S3-

Ces ions absorbent des photons d’énergie E 2,1 eV qui correspondent à une lumière absorbée de longueur

d’onde = hc/E 0,59 µm.

Cette absorption dans le jaune donne au pigment la couleur complémentaire, le bleu violet.

2,1 eV

Ion S3-

La garance, sa racine contient de l’alizarine

O

O OH

OH

Bioptérine Xanthoptérine

Formule de Cauchy: n() = A0 + A1-2 + A2-4 + ....

Interférences constructives si k'isinisina

simple

multiple

• kr << 1

• rayonnement dipolaire:

• Idiff en 1/4

• rayonnement diffusé polarisé rectilignement

onde incidente polarisée

onde incidente non polarisée: le rayonnement diffusé perpendiculairement à la direction de

propagation est polarisé rectilignement

• kr # 1

• mécanisme complexe diffraction

• diffusion de la lumière vers l'avant, dans un cône:

cône "rouge" plus large que cône "bleu"

Le bleu du ciel

Le ciel diurne blanc près de l'horizon

Le ciel plus bleu au zénith, juste après le coucher du soleil