Lumières colorées et couleurs d’un objet

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Fiches
Classe(s) : 1re Générale | Thème(s) : La lumière : images et couleurs


Il existe diverses façons de créer des lumières colorées. La ­compréhension de ces techniques permet également d’appréhender l’interaction lumière-matière et donc de prévoir la couleur d’un objet.

I Synthèses des lumières colorées

La décomposition de la lumière blanche donne un spectre continu, constitué d’une infinité de radiations monochromatiques, chacune liée à une « couleur ».

1 Synthèse additive

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La synthèse additive est la superposition de lumières colorées. Exemples : projection de lumières colorées sur un écran blanc en faisant se chevaucher les faisceaux, écrans de TV ou de smartphones…

Les couleurs primaires de la synthèse additive sont le bleu, le rouge et le vert.

Deux couleurs sont complémentaires si leur synthèse additive donne du blanc. Elles sont alors opposées dans le cercle chromatique. Exemple : bleu et jaune.

2 Synthèse soustractive

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La synthèse soustractive résulte de l’absorption de ­lumières colorées. Exemples : filtres colorés sur le chemin de la lumière pour « bloquer » certaines couleurs, peinture...

Les couleurs primaires de la synthèse soustractive sont le cyan, le jaune et le magenta. Deux couleurs sont complémentaires si leur synthèse soustractive donne du noir.

II Couleurs d’un objet

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La perception qu’un observateur aura d’un objet dépend de la lumière incidente, des radiations absorbées par l’objet (synthèse soustractive) et de la synthèse additive des lumières colorées qui quittent l’objet (en diffusion ou transmission) pour atteindre l’œil de l’observateur.

Méthodes

Prévoir la couleur d’un objet

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On éclaire le drapeau de la Belgique avec une lumière blanche ou monochromatique.

Que verra un observateur si la lumière est :

a. blanche ? b. bleue ? c. rouge ? d. jaune ? e. magenta ?

conseils

1. On considère que le drapeau se comporte comme un filtre entre la source lumineuse et l’œil de l’observateur (synthèse soustractive). Que transmet ce filtre ?

• La partie noire absorbe toutes les radiations : rien n’est transmis.

• Une couleur primaire du soustractif (magenta-cyan-jaune) absorbe son complémentaire. La partie jaune absorbe donc le bleu. Elle ne transmet que les radiations qui forment le jaune par synthèse additive, soit le vert et le rouge.

• Une couleur primaire de l’additif (rouge-vert-bleu) absorbe les deux autres. La partie rouge absorbe donc les radiations bleues et vertes, et transmet le rouge.

2. Si plusieurs lumières colorées sont transmises, elles se superposent (­synthèse additive).

solution

a. Lumière blanche (B + R + V)

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d. Lumière jaune (R + V)

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b. Lumière bleue

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e. Lumière magenta (R + B)

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c. Lumière rouge

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En résumé, le drapeau belge vu selon différentes lumières :

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