Théorie des couleurs

Une question essentielle pour l’artiste

Un livre à couverture bleue reste un livre à couverture bleue, qu’il soit en pleine lumière ou plongé dans l’obscurité. Mais cette couleur n’existe au travers de notre organe récepteur de la lumière, l’œil, que lorsque l’objet est éclairé par une lumière naturelle ou artificielle.

Premiers travaux sur la lumière

Isaac Newton (1642-1727) et Thomas Young (1773-1829) ont établi quelques principes fondamentaux à partir de leurs travaux sur la lumière, qui ont révélé que la couleur était liée aux radiations lumineuses. Newton a en effet démontré que la lumière blanche pouvait être décomposée en un ensemble de couleurs visibles, celles du spectre. Poussant plus loin l’expérience inverse de recomposition de la lumière, Young a défini que trois couleurs seulement suffisaient à la restituer : le bleu indigo, le rouge et le vert.

Isaac Newton, célèbre pour ses contributions à la physique, a réalisé des expériences révolutionnaires sur la lumière au XVIIe siècle. L’une de ses découvertes les plus marquantes a été la décomposition de la lumière blanche en un spectre coloré. En faisant passer un rayon de lumière à travers un prisme, Newton a observé que la lumière se décomposait en une palette de couleurs allant du rouge à l’orange, du jaune au vert, du bleu à l’indigo, pour finalement se terminer par le violet. Cette décomposition de la lumière blanche en différentes longueurs d’onde a révolutionné notre compréhension de la nature de la lumière.

Thomas Young a révolutionné la compréhension de la lumière en établissant la théorie des trois couleurs primaires. Selon ses expériences, il a démontré que la combinaison du bleu indigo, du rouge et du vert permettait de reproduire toutes les couleurs visibles. Cette découverte a ouvert la voie à de nombreuses applications pratiques, notamment dans les domaines de la photographie, de la télévision et de l’impression couleur.

Absorption et réflexion de la lumière

Les radiations lumineuses émises par une source lumineuse peuvent considérablement influencer la couleur perçue des objets qui les absorbent ou les reflètent. Par exemple, un objet rouge apparaîtra de cette couleur, car il absorbe les longueurs d’onde correspondant au rouge et reflète les autres. De même, la lumière du soleil, composée de différentes radiations lumineuses, peut altérer la couleur des objets en fonction de leur composition chimique et de leur capacité à absorber ou diffuser la lumière.

1. Les corps blancs réfléchissent toutes les couleurs. ; 2 Les corps noirs absorbent toutes les couleurs ; 3. Les corps gris absorbent et réfléchissent des quantités égales de rouge, vert et bleu indigo ; 4. Les corps jaunes absorbent le bleu indigo et réfléchissent le rouge et le vert ; 5. Un corps magenta réfléchit le bleu indigo et le rouge et absorbe le vert ; 6. Une surface cyan absorbe le rouge et réfléchit le bleu indigo et le vert.

Mais qu’entend-on par « couleur » ?

D’une part, la couleur est la sensation engendrée par l’effet que produit sur notre rétine la réception de lumières de différentes longueurs d’ondes (entre 400 et 760 nanomètres). D’autre part, par le principe d’absorption et de réflexion, la lumière est une propriété des objets soumis à des radiations lumineuses.

Synthèse additive et synthèse soustractive

Couleurs-lumière

La synthèse additive découle directement du principe d’absorption et de réflexion de la lumière. En observant un faisceau de lumière blanche, il est possible de déduire que les couleurs-lumière peuvent être séparées en couleurs-lumière fondamentales et couleurs-lumière secondaires.

Synthèse additive

Telle qu’illustré dans la figure A ci-dessous, la couleur blanche (1) découle de la combinaison des trois couleurs lumière élémentaires : le vert, le rouge et le bleu indigo. Lorsqu’elles sont superposées deux par deux, ces couleurs lumière fondamentales engendrent des couleurs lumière secondaires, tel que le jaune.

En combinant le vert et le rouge, on obtient du magenta en associant le rouge et le bleu indigo.

Illustration graphique du concept de synthèse additive des couleurs lumière : la luminosité blanche au centre émane de la combinaison des trois teintes fondamentales de lumière : le vert éclatant, le rouge orangé et le bleu indigo. Le mélange de ces trois couleurs, deux par deux, produit les teintes composées ou secondaires : le jaune, le magenta et le cyan.

Couleurs-lumière complémentaires

L’association du rouge et du vert produit une teinte jaune, qui s’avère être en complémentarité avec le bleu, une couleur lumineuse absente de ce mélange. Le magenta est en complémentarité avec le vert, tandis que le cyan s’oppose au rouge.

Synthèse soustractive : couleurs-pigments

Les physiciens manipulent les couleurs-lumière tandis que les peintres utilisent des couleurs-pigments, substances colorantes capables de recouvrir une surface. Elles sont constituées d’un pigment et d’un liant, généralement de l’huile de lin raffinée dans le cas de la peinture à l’huile. Ces teintes peuvent être transparentes, semi-opaques ou opaques. Le mélange des couleurs s’effectue par une synthèse soustractive.

Synthèse soustractive

La peinture en couleur synthèse soustractive repose sur le principe de mélanger des pigments pour absorber certaines longueurs d’onde de la lumière. Lorsque vous superposez des couches de couleurs transparentes, chaque pigment absorbe une partie de la lumière incidente, laissant passer les longueurs d’onde restantes. Par exemple, le mélange du cyan, du magenta et du jaune crée du noir, car ces pigments absorbent respectivement le rouge, le vert et le bleu, les trois composantes de la lumière blanche.

Couleurs-pigments complémentaires

L’association des couleurs-pigments primaires cyan et magenta produit une couleur secondaire, le bleu indigo. Cette teinte est en complémentarité avec la couleur primaire jaune qui n’a pas été utilisée dans le mélange. Par conséquent, le bleu indigo est complémentaire du jaune et réciproquement. De même, le rouge orangé est en complémentarité avec le cyan et vice versa. Enfin, le vert vif est complémentaire du magenta et réciproquement.

Conclusion

Compréhension du principe de base

La synthèse soustractive en peinture repose sur un principe fondamental : la combinaison de pigments colorés pour créer de nouvelles teintes. Contrairement à la synthèse additive utilisée en éclairage, où les couleurs s’additionnent pour former le blanc, la synthèse soustractive implique la soustraction de certaines longueurs d’onde de la lumière blanche pour produire des couleurs. Ce processus repose sur l’absorption sélective des longueurs d’onde de la lumière incidente par les pigments présents dans la peinture. C’est cette absorption qui crée les couleurs que nous percevons.

Interaction des pigments colorés

Les pigments utilisés en peinture peuvent être classés en trois catégories principales : les pigments primaires, les pigments secondaires et les pigments tertiaires. Les pigments primaires sont les couleurs de base qui ne peuvent être obtenues par aucun mélange, comme le cyan, le magenta et le jaune. En mélangeant ces pigments, on obtient les pigments secondaires, tels que le vert, l’orange et le violet. Enfin, les pigments tertiaires sont créés en combinant des pigments primaires et secondaires. L’interaction subtile de ces pigments colorés permet de produire une vaste gamme de teintes et de nuances dans la peinture.

Phénomène de la réflexion et de l’absorption

Chaque pigment coloré possède une signature spectrale unique qui détermine quelles longueurs d’onde de lumière il absorbe et quelles longueurs d’onde il reflète. Par exemple, un pigment rouge absorbe principalement les longueurs d’onde du vert et du bleu, ce qui donne à notre œil la perception de couleur rouge. Ce phénomène de réflexion et d’absorption est essentiel pour comprendre comment les couleurs se forment et interagissent dans la synthèse soustractive en peinture. En combinant judicieusement différents pigments, les artistes peuvent créer des compositions visuelles riches et vibrantes.

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