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1 Complément disciplinaire PLC2 physique-chimie Dominique Prot LA COULEUR.

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1 1 Complément disciplinaire PLC2 physique-chimie Dominique Prot LA COULEUR

2 2 • De l'Antiquité (Aristote -384/-322) à la Renaissance: • spectre et classification spectrale des couleurs inconnus • confusion couleur / lumière • couleurs classées du blanc au noir, suivant leur degré de clarté, dans une échelle décroissante:

3 3 • Expérience de Newton (1672) : • classification des couleurs selon leur degré de "réfrangibilité" • le "blanc"  résultat du mélange de plusieurs couleurs

4 4 • Règles de mélanges des couleurs (Helmholtz, milieu du 19ème): Mélange soustractif: jaune magenta cyan vert orangé violet

5 5 Mélange additif: R (orangé) V B jaune magenta cyan

6 6 • Le système Munsell (1905): 3 paramètres pour une couleur 1.La teinte

7 7 2. La clarté • degré de "clair ou d'obscur" d'une couleur • mesurée par comparaison avec une échelle de gris • en faisant abstraction de la coloration: 0%  blanc 100%  noir

8 8 3. La saturation • couleur saturée: S = 100%  maximum de coloration  couleur pure, non diluée • désaturation "au blanc" ou "au noir"

9 9 Représentation en 3D du système de Munsell L'échelle verticale indique 10 niveaux de clarté. Dans un plan horizontal, on dispose, en un cercle chromatique, 10 teintes. Le long de chaque rayon (c.à.d. pour une clarté et une teinte données), la saturation augmente à mesure que l'on s'éloigne de l'axe. Les teintes n'atteignent pas toutes leur saturation maximale au même niveau de clarté; ici, pour la clarté moyenne, c'est le rouge qui atteint sa saturation maximale.

10 10 • Le diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l'Eclairage (1931)

11 11 • 18 appellations chromatiques: • Newton  • blanc, noir, gris • usage  beige, bordeaux, brun, crème, ivoire, kaki, marron, rose violet, bleu, vert, jaune, rouge + orangé, indigo (2 nde édition) • La normalisation française • 9 qualificatifs:

12 12 résultat de l’interaction lumière / matière /œil Van Eyck

13 13 •C’est la combinaison de l’émission spectrale de la source et de la réponse spectrale de l’objet qui définit le rayonnement qui parvient à notre œil. •Le stimulus physique S(  )=E(  ) R(  ) E : émission spectrale de la source R : pourcentage du rayonnement renvoyé par l’objet dans la direction de l’observateur quel que soit le mécanisme

14 14 L'œil humain: 2 types de capteurs • les bâtonnets, à la périphérie de la rétine:  image en niveau de gris  vision nocturne • les cônes, dans la zone centrale de la rétine:  capteurs photométriques et chromatiques  vision colorée diurne

15 15 • Apparition récente (< 40millions d’années). Seuls les humains et les primates sont trichromates. • Recouvrement important des réponses vert/rouge.

16 16

17 17

18 18 Daltonisme  2 types de cônes

19 19

20 20 La couleur: une affaire de culture et de vocabulaire

21 21 Phase physique : source lumineuse + objet  signal lumineux Phase physiologique : signal lumineux  influx nerveux Phase cognitive : reconnaissance et analyse par le cerveau : la couleur

22 22 Interprétation par le cerveau

23 23 Interprétation par le cerveau Les cercles du centre ont le même diamètre Les diagonales sont toutes parallèles, les segments sont horizontaux ou verticaux

24 24 Interprétation par le cerveau Les lignes sont toutes horizontales et les parties noires sont toutes de carrés

25 25 Interprétation par le cerveau Le triangle blanc n’existe pas

26 26 Interprétation par le cerveau Énoncer la couleur du mot et non le mot de la couleur

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

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36 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 41

42 42

43 43 Le cinabre (HgS) Les ocres (Fe x O y )

44 44 (Ca,Na) 8,(Al,Si) 12,O 24,(S,SO 4,Cl) Le Lapis-lazuli Sa couleur bleue est due à l ’ion S 3 - Ces ions absorbent des photons d’énergie E  2,1 eV qui correspondent à une lumière absorbée de longueur d’onde  = hc/E  0,59 µm, qui correspond au jaune. Cette absorption dans le jaune donne au pigment la couleur complémentaire, c’est-à-dire le bleu violet. 2,1 eV Ion S 3 -

45 45 Observation par réflexion : Lumière incidente blanche Filtre jaune, absorbant le bleu Lumière transmise jaune Observation par transmission : Exemple : diapositives Pigments jaunes Lumière incidente blanche Lumière réfléchie jaune Exemple : mélange de pigments

46 46 La garance, sa racine contient de l’alizarine O OOH

47 47 BioptérineXanthoptérine

48 48

49 49

50 50

51 51 simple

52 52 multiple dépendante

53 53 • kr << 1 • rayonnement dipolaire: • I diff en 1/  4 • rayonnement diffusé polarisé rectilignement

54 54 • kr # 1 • mécanisme complexe  diffraction • diffusion de la lumière vers l'avant, dans un cône: cône "rouge" plus large que cône "bleu"

55 55

56 56

57 57

58 58


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