LUMIERE ET COULEUR

Nous savons tous que la lumière est messagère des astres, c'est elle qui apporte les informations nous permettant par exemple de déterminer la température d'une étoile, sa vitesse, la nature des éléments chimiques présents dans ses couches externes.

Mais cette lumière nous ne la voyons pas.

La pièce qui me sert de bureau est remplie de lumière, mais je ne la vois pas. Sa présence est trahie par la visibilité des objets qui diffusent la lumière (livres de la bibliothèque, poussières en suspension dans l'air).

Mais d'où vient-elle ? Comment se fait-il que je la détecte ?

Cette lumière va être produite par des sources de lumière : les étoiles, une lampe à incandescence ou à décharge. Un corps porté à haute température va émettre de la lumière ; un gaz sous faible pression soumis à des décharges va également émettre de la lumière.
Elle sera mise en évidence par des détecteurs chimiques ou électroniques : l'il, une plaque photographique, une matrice CCD.

Dans le cas de l'il, l'énergie apportée par la lumière va produire l'isomérie d'une espèce chimique dans les cellules sensibles (cônes ou bâtonnets) d'où l'information transmise au cerveau ; sur les plaques ou pellicules photographiques elle produira une réaction chimique (transformation d'ions argent en atomes d'argent) d'où le noircissement ou la coloration de la pellicule ; dans les CCD elle produira des électrons d'où la modification de l'état électrique de l'élément de la matrice atteint.

La lumière produite par une source peut être colorée (lasers, diodes) ou blanche. A l'exception des lasers qui émettent une lumière monochromatique (une seule couleur), la lumière correspond à une superposition de radiations de différentes couleurs.

Dans le cas des lampes d'éclairage, on essaie d'obtenir une lumière d'une couleur proche de celle de la lumière émise par le Soleil. Pour les lampes à incandescence on tend vers des températures élevées du filament ; pour les lampes à économie d'énergie à la couleur dominante bleu-vert émise par le mercure, on ajoute la lumière rouge émise par l'yttrium. Ainsi l'il a une sensation de blanc.

La lumière blanche du Soleil est en fait la superposition d'un grand nombre de couleurs qui peut être mis en évidence par la dispersion de la lumière lors du phénomène de réfraction (prisme) ou du phénomène de diffraction de la lumière (réseau).

Pour obtenir une lumière blanche, il suffit de trois couleurs Rouge, Vert et Bleu. Les informations transmises au cerveau par les cellules sensibles de l'il (cônes) vont donner la sensation de blanc. La combinaison de ces trois couleurs en proportions variables va permettre d'obtenir toutes les autres couleurs. Ce principe est utilisé dans les écrans de téléviseurs ou de moniteurs sur lesquels les luminophores déposés vont produire ces trois couleurs avec plus ou moins d'intensité.

Il ne faut pas confondre cette synthèse des couleurs (appelée additive) avec ce que l'on obtient en peinture ou en imprimerie. Les peintures ou les encres se comportent comme des filtres et suppriment des couleurs, d'où le nom de synthèse soustractive. En imprimerie, la quadrichromie utilise des encres Jaune, Cyan, Magenta et Noire (voir les cartouches des imprimantes).