Photographie/Colorimétrie/Notions sur la vision des couleurs

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Colorimétrie


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L'impression de lumière blanche (lumière solaire, par exemple), est en réalité la superposition des impressions laissées sur la rétine par chacune des radiations colorées du spectre visible. Le savant anglais Young écrivait en 1802 : ... comme il est à peu près impossible de se figurer que chaque point de la rétine puisse contenir un nombre infini de particules, chacune en état de vibrer en parfait accord avec une ondulation quelconque, il devient nécessaire de supposer leur nombre limité aux trois couleurs fondamentales...


Fig retine.png

On n'a jamais pu confirmer le caractère triple des fibres isolées du nerf optique. On sait seulement que les cellules visuelles sont de deux espèces :

  • des bâtonnets qui fonctionnent seuls pour les faibles éclairements, donnant une vision littéralement en noir et blanc,
  • des cônes qui entrent en action lors­que la lumière devient suffisamment intense, per­mettant alors la vision des couleurs.

Comme nous le verrons plus tard, la répartition de ces deux types de cellules n'est pas uniforme, loin de là, sur la surface de la rétine. Les cônes et bâtonnets sont représentés sur la partie droite de ce schéma, dans la couche brun clair. Ils sont reliées à des cellules unipolaires, elles-mêmes reliées à des cellules multipolaires par des synapses représentées dans la couche jaune orangée. Ces cellules multipolaires sont ensuite reliées au nerf optique par d'autres synapses représentées dans la bande violacée ; les fibres du nerf optique, qui sont le prolongement direct du cerveau, sont dessinées à gauche du schéma. On pourrait logiquement s'attendre à ce que les cônes et bâtonnets tapissent la partie la plus interne de l'œil, mais il n'en est rien : curieusement, ces cellules sont dans la partie externe de la rétine, contre la choroïde qui est la membrane rigide de l'œil, tandis que les terminaisons du nerf optique tapissent la paroi interne de la rétine. La lumière traverse donc l'ensemble de ces cellules avant d'arriver aux cônes et aux bâtonnets.


Lorsque des radiations de différentes longueurs d'onde viennent frapper un même point de la rétine, elles y produisent la sensation d'une couleur dont l'œil est incapable de discer­ner les composantes, contrairement à l'oreille qui sait analyser le timbre d'un son de fréquence donnée en y décelant les harmoniques (par exemple, distinguer le la d'un violon du la d'un piano ou d'une clarinette).

La loi fondamentale de Grassmann précise qu'en mélangeant par addi­tion, dans des proportions convenables, trois radiations appropriées, il est possible de reproduire n'importe quelle impression colorée. On peut en effet vérifier expérimentalement ce fait en comparant deux plages lumineuses dont l'une reçoit le rayonnement à reconstituer et l'autre les faisceaux superposés de trois projecteurs monochromatiques réglables en intensité.

Nous verrons qu'il existe tout de même quelques exceptions.


Avant d'envisager l'étude de la colorimétrie, qui sera l'objet du chapitre 21, nous devons dès à pré­sent prendre conscience du caractère trivariant de la perception lumineuse. La description d'une couleur dans le langage courant fait intervenir trois facteurs de sensation :

  • la teinte ou chrominance : rouge, vert, brun, etc.,
  • la luminosité qui caractérise l'intensité de la sensation,
  • la saturation qui correspond à une plus ou moins grande dilution par la lumière blanche.


Les couleurs du spectre peuvent être qualifiées de vives (vert, jaune, orangé), ou de profondes (bleu, violet, rouge), mais sont toujours saturées. Au contraire, les couleurs pigmentaires sont généralement diluées de blanc (couleurs pâles) ou de noir (couleurs rabattues).

Certaines couleurs qui paraissent saturées ne figurent pas dans les spectres résultant de la décomposition des lumières blanches. C'est en particulier le cas des pourpres.


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