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Synthèse soustractive

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Objectif(s)

Les substances colorées diffusent une partie de la lumière qu’elles reçoivent.
Comment interpréter la couleur d’une substance colorée ?
Comment interpréter la couleur d’un mélange obtenu à partir de substances colorées ?

1. Perception des couleurs : synthèse additive

La perception des couleurs est liée à la nature des cellules de la rétine.

a. Synthèse additive trichromatique

La lumière blanche est constituée d’une infinité de radiations chacune caractérisée par leur couleur.

On produit une lumière colorée en mélangeant trois couleurs primaires : le bleu, le rouge et le vert.
C’est la synthèse additive trichromatique RVB ou trichromie.

b. Vision des couleurs

Certaines cellules réceptrices de la rétine, les cônes, sont sensibles à ces trois couleurs primaires en vision diurne. Lorsqu’elles sont stimulées, l’information est transmise au cerveau et on perçoit une couleur.
Les bâtonnets sont davantage stimulés en vision nocturne.

Lorsqu’on stimule la rétine de l’œil avec une lumière constituée d’un mélange de bleu, de vert et de rouge, on perçoit du blanc.
L’absence de lumière est du noir.
Le mélange deux à deux de ces trois couleurs permet de reconstituer les couleurs secondaires :
• le rouge et le vert donnent le jaune.
• le rouge et le bleu donnent le magenta.
• le bleu et le vert donnent le cyan.

La synthèse additive est utilisée dans les écrans cathodiques, LCD, les vidéoprojecteurs.

2. Couleur des objets

La couleur d’un objet dépend de la lumière qui l’éclaire.

a. Couleur d'une substance éclairée en lumière blanche

Un objet éclairé diffuse tout ou une partie de la lumière qu’il reçoit.
L’objet peut absorber une partie de la lumière en fonction de sa nature physique ou chimique.
Par exemple, éclairé en lumière blanche, un objet paraît blanc s’il renvoie toute la lumière qu’il reçoit.

Par contre, un objet paraît noir s’il absorbe toute la lumière qu’il reçoit.

Un objet est rouge s’il renvoie la couleur rouge et qu’il absorbe les autres couleurs.

b. Couleur d'un objet éclairé en lumière colorée

Un objet éclairé par une lumière colorée peut avoir une couleur différente de celle qu’il a en lumière blanche.
Par exemple, un objet qui paraît rouge en lumière blanche, paraît rouge en lumière rouge, mais noir en lumière bleue.
En effet, éclairé en lumière rouge, il renvoie encore le rouge.
Mais éclairé en lumière bleue, il ne renvoie plus rien et absorbe la totalité de la lumière. Il est donc noir.

3. Synthèse soustractive

La synthèse soustractive est utilisée en imprimerie, pour les vitraux, la peinture et pour l’impression papier.

a. Principe

En synthèse soustractive, les couleurs primaires utilisées sont le cyan, le jaune et le magenta. Il s’agit des couleurs secondaires utilisées en synthèse additive.
On les appelle aussi couleurs fondamentales.

L'addition des trois couleurs fondamentales donne du noir.
L'absence de couleur est le blanc.
Les pigments absorbent une partie de la lumière qui arrive sur l’objet. Seule une partie de la lumière est diffusée.

b. Couleur d'un mélange de substances colorées

Une peinture est un mélange de pigments colorés. La couleur de la peinture dépend des substances colorées qui la constituent.

Dans une peinture, l'addition de deux couleurs primaires permet d'obtenir les couleurs secondaires :
• le cyan et le jaune donnent le vert
• le cyan et le magenta donnent le bleu (bleu-violet)
• le jaune et le magenta donnent le rouge (rouge vermillon)

L'essentiel

La couleur d’un objet est liée à sa nature physique ou chimique et dépend de la nature de la lumière qui l’éclaire.
Le mélange des trois couleurs primaires en synthèse additive (bleu vert rouge) donne du blanc. Le mélange de deux couleurs primaires donne une couleur secondaire (cyan, magenta, jaune).
Le mélange des trois couleurs primaires en synthèse soustractive (cyan, magenta, jaune) donne du noir. Le mélange de deux couleurs primaires donne une couleur secondaire (bleu vert rouge).

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