Quelques lumières sur la couleur

Pas de couleur sans lumière !

La lumière est une électromagnétique capable d'être détectée par l'oeil humain. Elle est caractérisée par sa , exprimée en nanomètres, que le cerveau interprète sous la forme de . La vision humaine s'étend de la couleur (longueur d'onde d'environ 400 nm) à la couleur (longueur d'onde d'environ 700 nm) : cet intervalle constitue le spectre visible.

Voir en couleur nécessite des capteurs de lumière spécifiques

Les cônes sont les cellules photosensibles de l'oeil responsables de la couleur. Ils ne sont pas capables de reconnaître les longueurs d'onde de la lumière qu'ils reçoivent mais sont seulement capables de "voir" de la lumière dans certaines bandes du spectre lumineux. C'est ce qu'illustre le diagramme de sensibilité ci-dessous :


Diagramme de sensibilité des cônes

Il existe des cônes réagissant principalement aux ondes lumineuses autour de 450 nm (les cônes S), d'autres autour de 530 nm (les cônes M) et enfin les derniers autour de 565 nm (les cônes L). Ces longueurs d'onde correspondent approximativement au bleu, au vert et au rouge. D'où leur dénomination simplifiée de cônes bleus, verts et rouges.

Comment s'appellent les cellules photosensibles de l'oeil responsables de la couleur ?



Combien de types de ces cellules différencie-t-on chez l'homme ?



Une lampe vous envoie de la lumière monochromatique de longueur d'onde 570 nm. Vous voyez du jaune. En utilisant le diagramme de sensibilité, pouvez-vous déterminer quels cônes sont activés ?



Dessin d'une onde monochromatique arrivant au cerveau

Vous recevez deux ondes lumineuses, une avec une longueur d'onde de 550 nm (verte) et une autre avec une longueur d'onde de 610 nm (rouge). En vous appuyant sur le diagramme de sensibilité et votre réponse à la question précédente, indiquez la couleur que vous voyez.



Conclusion : la couleur est fabriquée par le cerveau

L'activation des cônes est la même pour une lumière monochromatique à 570 nm que pour une lumière polychromatique contenant des ondes à 550 et 610 nm. Le cerveau interprète ces deux phénomènes distincts de la même manière : nous voyons du jaune. Ce serait comme si en musique il n'y avait pas de différence entre le son de l'accord do-mi et celui de la note ré. Contrairement à l'oreille qui discrimine les fréquences sonores, l'oeil ne distingue pas les fréquences lumineuses (le jaune obervé ci-dessus est le même que l'oeil reçoive une onde ou deux). La couleur n'est donc pas un phénomène physique mais un phénomène biologique : il s'agit d'une sensation fabriquée par le cerveau lorsque certaines cellules photosensibles de l'oeil, les cônes captent des ondes électromagnétiques dont la longueur d'onde est située dans le spectre visible. C'est ce qui explique qu'on ne puisse voir des "accords lumineux", comme on entend des accords sonores.