LES COULEURS. I. La lumière blanche : (voir livre p 126) Je dois savoir Comment on obtient un spectre continu Le rôle d'un filtre

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1 4 ème COURS Optique Chapitre 3 Je dois savoir Comment on obtient un spectre continu Le rôle d'un filtre LES COULEURS Synthèse additive et synthèse soustractive La lumière du Soleil nous semble incolore. En revanche, les objets qui nous entourent sont souvent colorés ; fabriquent-ils une lumière colorée? Les peintres créent toutes les couleurs à partir de seulement trois d entre elles. Comment font-ils? Réponse : la lumière du Soleil n est pas incolore ; elle est blanche et contient toutes les couleurs visibles. Les objets colorés ne fabriquent pas leur propre lumière ; ils diffusent une partie de la lumière qu ils reçoivent. I. La lumière blanche : (voir livre p 126) 1. Dispersion avec un prisme : 2. Dispersion avec un réseau : Lors du passage de la lumière blanche à travers un prisme ou un réseau, elle est décomposée (ou dispersée) et on obtient le spectre de la lumière blanche. La lumière blanche est en effet composée de lumières colorées.

2 Remarque : On peut également observer la décomposition de la lumière sur la surface d un CD, dans une tache d huile ou une bulle de savon. II.Les filtres colorés : (voir livre p 127) Lancer Optikos Un filtre est une lame de verre ou de matière plastique transparente et colorée. Si on installe un filtre rouge devant une source de lumière blanche et qu'on analyse cette lumière avec un réseau, on observe que le filtre ne laisse passer que la lumière rouge. Il absorbe donc toutes les autres lumières colorées contenues dans la lumière blanche. De même, un filtre vert absorbe toutes les lumières colorées sauf le vert. Un filtre permet d'obtenir une lumière colorée à partir d'une lumière blanche. III.Couleurs des corps : (voir livre p 127) Lancer l'animation Couleurs des corps Compléter le tableau suivant en indiquant de quelle couleur apparaît alors l'objet. Objet blanc Objet noir Objet rouge Objet vert Objet bleu Lumière blanche Lumière «noire» Lumière rouge Lumière verte Lumière bleue Un objet coloré diffuse une lumière colorée correspondant à sa propre couleur. Il absorbe les autres lumières. La couleur d'un corps dépend de la composition de la lumière qui l'éclaire, c'est-à-dire du spectre de cette lumière. Exercices 4 et 10 p 131 ; 13 p 132

3 IV.Synthèse des couleurs : (voir livre p ) 1. Synthèse additive : Lancer Optikos Si nous éclairons une feuille blanche avec un faisceau de lumière rouge et un faisceau de lumière verte, la surface de la feuille où se recouvrent les deux faisceaux est jaune. On a ainsi réalisé la synthèse additive de deux couleurs, le vert et le rouge, pour en obtenir une troisième, le jaune. Si l on fait la synthèse des trois couleurs fondamentales, on obtient du blanc. Faisceau n 1 Faisceau n 2 Faisceau n 3 Couleur observée Rouge Bleu Magenta Vert Bleu Cyan Rouge Vert Jaune primaire Rouge Vert Bleu Blanc Lorsqu'on additionne plusieurs lumières colorées, on effectue une synthèse additive 2. Synthèse soustractive : Exercices 6 p 131 ; 16, 17 et 18 p 132 Les peintres ne fabriquent pas leurs couleurs en superposant des faisceaux lumineux. Ils mélangent des pigments colorés qui diffusent certaines couleurs. Le magenta étant la couleur obtenue par l addition du rouge et du bleu, il ne diffuse donc que le rouge et le bleu et il absorbe toutes les autres couleurs. De même, le jaune ne diffuse que le rouge et le vert. Si nous mélangeons sur une palette de peintre des pigments magenta et jaune, la couleur obtenue est le rouge. En effet, la seule couleur diffusée par les deux pigments est le rouge, les autres couleurs sont absorbées. On a réalisé la synthèse soustractive du rouge. Si on ajoute les trois couleurs magenta, jaune et cyan, on obtient du noir. Filtre n 1 Filtre n 2 Filtre n 3 Couleur observée Magenta Jaune primaire Rouge Magenta Cyan Bleu Jaune primaire Cyan Vert Magenta Jaune primaire Cyan Noir

4 En associant des filtres qui arrêtent certaines lumières colorées, on obtient de nouvelles lumières colorées : cela constitue la synthèse soustractive des couleurs. V.Perception des couleurs : 1. Historique : Les couleurs n ont pas toujours été perçues de la même façon qu aujourd hui. Jusqu au XVII e siècle, le blanc et le noir sont considérés comme des couleurs, et on classe les couleurs par clarté. Le jaune assez lumineux est proche du blanc tandis que le bleu plus sombre est plus proche du noir. C est Isaac Newton, à la fin du XVII e siècle, qui montra le premier que la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs, celles de l arc-en-ciel. 2. Le daltonisme : Le daltonisme est une anomalie de la vision assez courante (elle touche 8 p.100 des hommes notamment). Il s'agit la plupart du temps d'une inaptitude à différencier le rouge du vert. La rétine d un daltonien est dépourvue soit des récepteurs sensibles au rouge soit des récepteurs sensibles au vert. N ayant pas de récepteurs sensibles au rouge, le daltonien distingue difficilement l orangé, le jaune et le vert. Le rouge lui paraît obscur ou noir. 3. Le nombre de couleurs : On peut évaluer à une centaine de milliers le nombre de couleurs différentes pouvant être perceptibles par l œil. Pour les classer, on a recours à trois paramètres : la tonalité, la clarté et la saturation. Les tonalités correspondent aux couleurs de l arc-en-ciel additionnées de quelques autres. La clarté correspond à la luminosité et la saturation correspond à l intensité de la couleur. Des études comparées de perception des couleurs entre population papoue et anglaise ont montré que la répartition des couleurs en catégories lexicales (le vocabulaire) conduit à des différences notables sur la perception des couleurs. En effet, les Papous font peu de différence entre le vert et le bleu qu ils décrivent par le même terme. En revanche, ils distinguent des nuances de vert (identifiés par des termes différents en langue papoue) inexistantes pour les Britanniques. De même, les Inuits ont sept mots pour désigner les différentes nuances de la couleur blanche.

5 Je dois savoir Comment on obtient un spectre continu Synthèse additive et synthèse Le rôle d'un filtre soustractive La lumière du Soleil nous semble incolore. En revanche, les objets qui nous entourent sont souvent colorés ; fabriquent-ils une lumière colorée? Les peintres créent toutes les couleurs à partir de seulement trois d entre elles. Comment font-ils? Réponse : la lumière du Soleil n est pas incolore ; elle est blanche et contient toutes les couleurs visibles. Les objets colorés ne fabriquent pas leur propre lumière ; ils diffusent une partie de la lumière qu ils reçoivent. Les peintres ne fabriquent pas leurs couleurs en superposant des faisceaux lumineux. Ils mélangent des pigments colorés qui diffusent certaines couleurs. Le magenta étant la couleur obtenue par l addition du rouge et du bleu, il ne diffuse donc que le rouge et le bleu et il absorbe toutes les autres couleurs. De même, le jaune ne diffuse que le rouge et le vert. Si nous mélangeons sur une palette de peintre des pigments magenta et jaune, la couleur obtenue est le rouge. En effet, la seule couleur diffusée par les deux pigments est le rouge, les autres couleurs sont absorbées. On a réalisé la synthèse soustractive du rouge. Si on ajoute les trois couleurs magenta, jaune et cyan, on obtient du noir. 1. Historique : Les couleurs n ont pas toujours été perçues de la même façon qu aujourd hui. Jusqu au XVII e siècle, le blanc et le noir sont considérés comme des couleurs, et on classe les couleurs par clarté. Le jaune assez lumineux est proche du blanc tandis que le bleu plus sombre est plus proche du noir. C est Isaac Newton, à la fin du XVII e siècle, qui montra le premier que la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs, celles de l arc-en-ciel. 2. Le daltonisme : Le daltonisme est une anomalie de la vision assez courante (elle touche 8 p.100 des hommes notamment). Il s'agit la plupart du temps d'une inaptitude à différencier le rouge du vert. La rétine d un daltonien est dépourvue soit des récepteurs sensibles au rouge soit des récepteurs sensibles au vert. N ayant pas de récepteurs sensibles au rouge, le daltonien distingue difficilement l orangé, le jaune et le vert. Le rouge lui paraît obscur ou noir. 3. Le nombre de couleurs : On peut évaluer à une centaine de milliers le nombre de couleurs différentes pouvant être perceptibles par l œil. Pour les classer, on a recours à trois paramètres : la tonalité, la clarté et la saturation. Les tonalités correspondent aux couleurs de l arc-en-ciel additionnées de quelques autres. La clarté correspond à la luminosité et la saturation correspond à l intensité de la couleur. Des études comparées de perception des couleurs entre population papoue et anglaise ont montré que la répartition des couleurs en catégories lexicales (le vocabulaire) conduit à des différences notables sur la perception des couleurs. En effet, les Papous font peu de différence entre le vert et le bleu qu ils décrivent par le même terme. En revanche, ils distinguent des nuances de vert (identifiés par des termes différents en langue papoue) inexistantes pour les Britanniques. De même, les Inuits ont sept mots pour désigner les différentes nuances de la couleur blanche. + Activité documentaire Act-O02-Couleur