Cours de Première sur la synthèse physique – Physique chimie
Le principe de la synthèse additive
Expérience N° 01 :
Le disque de Newton, disque composé de secteurs aux couleurs de l’arc-en-ciel est mis en rotation.
Observation :
Une fois en rotation rapide, le disque semble blanc.
Interprétation :
Chaque couleur de chacun des secteurs est perçue un très court instant par notre œil.
Comme le disque tourne rapidement, les couleurs se superposent en raison de l’effet de la persistance rétinienne.
Le mélange de toutes ces couleurs recompose la lumière blanche.
Notre cerveau est donc abusé et perçoit le disque blanc.
Expérience N° 02:
On éclaire simultanément un écran blanc avec une lumière rouge et une lumière verte. On recommence avec une lumière rouge et une lumière bleue, puis avec une lumière verte et une lumière bleue. On éclaire enfin simultanément l’écran blanc avec les trois lumières colorées.
Observation :
Interprétation :
- Dans les zones ou les faisceaux se superposent deux à deux, de nouvelles couleurs apparaissent : magenta, cyan et jaune.
- Les différentes lumières colorées peuvent s’additionner pour former d’autres lumières colorées : on réalise alors une synthèse additive.
- Lorsque les trois faisceaux se recouvrent, l’écran est blanc.
- En superposant des lumières colorées rouge, verte et bleue, on obtient de la lumière blanche.
Conclusions:
Lorsque deux lumières de couleur primaire de même intensité se superposent, on obtient une lumière d’une couleur secondaire : cyan, magenta et jaune.
La superposition des lumières rouges, vertes et bleues, appelées lumières primaires, permet de reconstituer la lumière blanche par synthèse additive.
Deux couleurs sont dites complémentaires si par synthèse additive elles donnent du blanc. Les couples de couleurs complémentaires sont rouge et cyan, vert et magenta, bleu et jaune.
Restitution d’une couleur sur écran
La synthèse additive est le principe de composition des couleurs, utilisé notamment dans les écrans cathodiques ou les écrans LCD. Chaque pixel de l’image est en fait constitué de trois sous-pixels : bleu, rouge ou vert. Notre œil ne distingue pas les sous pixels, il mélange les lumières colorées provenant de chacun d’eux. Ainsi, lorsque les trois sous pixels voisins (bleu, vert et rouge) sont allumés, l’œil a une impression de blanc. Mais des millions de couleurs sont accessibles puisque la luminosité de chacune des couleurs fondamentales est réglable.
III. Vision des couleurs
La vision des couleurs résulte de l’existence, sur la rétine, de trois types de cônes ayant chacun un spectre d’absorption différent : certains cônes sont plus sensibles au vert, d’autres au bleu, d’autres au rouge. Notre sensibilité visuelle est dite trichromatique.
Deux lumières, de spectres différents, peuvent être perçues comme ayant la même couleur si elles engendrent les mêmes réponses de la part des trois types de cônes. Notre œil n’est pas capable de déterminer la composition de la lumière qu’il reçoit.
Lorsqu’un type de cône est défectueux, la perception des couleurs est imparfaite, on parle alors de daltonisme.
