Objectifs

• Connaître les trois couleurs primaires de la synthèse additive et les couleurs obtenues en les superposant.
• Connaître les trois couleurs primaires de la synthèse soustractive et le rôle d'un filtre ou d'un pigment.
• Définir deux couleurs complémentaires.
• Prévoir la couleur perçue d'un objet éclairé par une lumière blanche ou colorée.
• Reconnaître quelle synthèse est utilisée dans un écran, une imprimante, une peinture.

1. La lumière blanche et la vision des couleurs

La lumière blanche (soleil, lampe) est une lumière polychromatique : elle contient toutes les radiations visibles, du violet au rouge. L'œil humain voit les couleurs grâce à trois sortes de cônes sur la rétine, sensibles surtout au rouge, au vert et au bleu. Le cerveau « mélange » les signaux de ces trois cônes pour fabriquer la sensation de couleur.

2. La synthèse additive

La synthèse additive consiste à superposer des lumières colorées sur un écran blanc. Ses trois couleurs primaires sont le rouge (R), le vert (V) et le bleu (B).

À toi de jouer : place le nom de la couleur obtenue dans chaque zone où les faisceaux se superposent.

Couleurs complémentaires

Deux couleurs sont complémentaires si leur superposition (en synthèse additive) donne du blanc.

• jaune (R + V) et bleu : \(\text{R}+\text{V}+\text{B}\) = blanc ;
• cyan (V + B) et rouge ;
• magenta (R + B) et vert.

Exemple résolu 1

Awa superpose sur un mur blanc une lumière cyan et une lumière rouge. Quelle couleur voit-elle ? Et avec une lumière jaune et une lumière cyan ? Cherche d'abord !

3. La synthèse soustractive

Un filtre coloré transmet certaines lumières colorées et absorbe les autres. Les trois filtres primaires de la synthèse soustractive sont le cyan, le magenta et le jaune (C, M, J) :

• un filtre jaune absorbe le bleu et transmet le rouge et le vert ;
• un filtre cyan absorbe le rouge et transmet le vert et le bleu ;
• un filtre magenta absorbe le vert et transmet le rouge et le bleu.

Suis la lumière blanche à travers deux filtres superposés :

Les pigments (peintures, encres, teintures des pagnes) fonctionnent comme des filtres : ils absorbent certaines lumières et diffusent les autres. Les imprimantes utilisent des encres cyan, magenta, jaune, plus une encre noire (procédé CMJN) pour obtenir un noir bien franc à moindre coût.

Exemple résolu 2

Fatou superpose un filtre magenta et un filtre jaune devant une lampe blanche. Quelle couleur voit-elle ? Cherche d'abord !

4. La couleur d'un objet

Un objet éclairé absorbe certaines lumières colorées et diffuse (renvoie) les autres. La couleur perçue est celle de la lumière diffusée qui arrive dans l'œil.

flowchart LR
A[Lumiere qui eclaire] --> B[Objet]
B --> C[Lumieres absorbees]
B --> D[Lumieres diffusees]
D --> E[Oeil]
E --> F[Couleur percue]

• Une tomate rouge, en lumière blanche, diffuse le rouge et absorbe le vert et le bleu.
• Un objet blanc diffuse toutes les lumières qu'il reçoit ; un objet noir les absorbe toutes.
• Un pagne cyan diffuse le vert et le bleu et absorbe le rouge.

Exemple résolu 3

Une banane jaune (elle diffuse le rouge et le vert) est éclairée successivement en lumière rouge, puis en lumière bleue, puis en lumière cyan. Quelle couleur paraît-elle avoir à chaque fois ?

Erreurs fréquentes

Récapitulatif

• Synthèse additive (lumières, écrans) : primaires rouge, vert, bleu ; R + V + B = blanc.
• Synthèse soustractive (filtres, pigments, imprimerie) : primaires cyan, magenta, jaune ; C + M + J = noir.
• Couleurs complémentaires : jaune et bleu, cyan et rouge, magenta et vert.
• Un objet diffuse une partie de la lumière qu'il reçoit et absorbe le reste ; on voit la lumière diffusée.