La couleur est la caractéristique de la perception visuelle humaine décrite par les catégories de couleur, avec des noms tels que rouge, orange, jaune, vert, bleu ou violet. Cette perception de la couleur provient de la stimulation des cellules coniques dans l’œil humain par le rayonnement électromagnétique dans le spectre visible. Les catégories de couleurs et les spécifications physiques de couleur sont associées à des objets à travers la longueur d’onde de la lumière qui en est réfléchie. Cette réflexion est régie par les propriétés physiques de l’objet telles que l’absorption de la lumière, les spectres d’émission, etc.
En définissant un espace de couleur, les couleurs peuvent être identifiées numériquement par des coordonnées. L’espace colorimétrique RVB est par exemple un espace colorimétrique correspondant à la trichromatie humaine et aux trois types de cellules coniques qui répondent à trois bandes de lumière: longueurs d’onde longues, atteignant un pic proche de 564-580 nm (rouge); longueur d’onde moyenne, culminant à 534-545 nm (vert); et lumière à courte longueur d’onde, proche de 420-440 nm (bleu). Il peut également y avoir plus de trois dimensions de couleur dans d’autres espaces colorimétriques, comme dans le modèle de couleurs CMJN, où l’une des dimensions se rapporte à la couleur d’une couleur).
La photo-réceptivité des «yeux» des autres espèces varie également considérablement de celle des humains et entraîne donc des perceptions de couleurs différentes qui ne peuvent pas être facilement comparées les unes aux autres. Les abeilles et les bourdons, par exemple, ont une vision des couleurs trichromatique sensible aux ultraviolets mais insensible au rouge. Papilio papillons possèdent six types de photorécepteurs et peuvent avoir une vision pentachromatique. Le système de vision des couleurs le plus complexe dans le règne animal a été trouvé dans les stomatopodes (tels que la crevette-mante) avec jusqu’à 12 types de récepteurs spectraux pensés pour fonctionner comme de multiples unités dichromatiques.
La science de la couleur est parfois appelée chromatisme, colorimétrie ou simplement science des couleurs. Il comprend l’étude de la perception de la couleur par l’œil humain et le cerveau, l’origine de la couleur dans les matériaux, la théorie des couleurs dans l’art et la physique du rayonnement électromagnétique dans le visible (ce qu’on appelle communément la lumière ).
Physique de la couleur
Le rayonnement électromagnétique est caractérisé par sa longueur d’onde (ou fréquence) et son intensité. Lorsque la longueur d’onde est dans le spectre visible (la gamme de longueurs d’onde que l’homme peut percevoir, approximativement de 390 nm à 700 nm), elle est appelée « lumière visible ».
La plupart des sources lumineuses émettent de la lumière à de nombreuses longueurs d’onde différentes; le spectre d’une source est une distribution donnant son intensité à chaque longueur d’onde. Bien que le spectre de la lumière arrivant à l’œil d’une direction donnée détermine la sensation de couleur dans cette direction, il y a beaucoup plus de combinaisons spectrales possibles que de sensations de couleur. En fait, on peut définir formellement une couleur comme une classe de spectres donnant lieu à la même sensation de couleur, bien que ces classes varient grandement entre les différentes espèces, et dans une moindre mesure parmi les individus d’une même espèce. Dans chacune de ces classes, les membres sont appelés métamères de la couleur en question.
Couleurs spectrales
Les couleurs familières de l’arc-en-ciel dans le spectre – nommées en latin par Isaac Newton en 1671 – comprennent toutes les couleurs qui peuvent être produites par la lumière visible d’une seule longueur d’onde, les couleurs spectrales ou monochromatiques pures. Le tableau de droite indique les fréquences approximatives (en terahertz) et les longueurs d’onde (en nanomètres) pour diverses couleurs spectrales pures. Les longueurs d’onde indiquées sont mesurées dans l’air ou dans le vide (voir indice de réfraction).
La table des couleurs ne doit pas être interprétée comme une liste définitive – les couleurs spectrales pures forment un spectre continu, et comment elle est divisée en couleurs distinctes linguistiquement est une question de culture et de contingence historique (bien que les gens perçoivent partout des couleurs dans le de la même façon). Une liste commune identifie six bandes principales: rouge, orange, jaune, vert, bleu et violet. Newton La conception comprenait une septième couleur, l’indigo, entre le bleu et le violet. Il est possible que Newton appelé bleu est plus proche de ce que l’on appelle aujourd’hui cyan, et cet indigo était simplement le bleu foncé du colorant indigo qui était importé à l’époque.
L’intensité d’une couleur spectrale, par rapport au contexte dans lequel elle est vue, peut modifier considérablement sa perception; par exemple, un jaune-orange de faible intensité est brun et un jaune-vert de faible intensité est vert olive.
Couleur des objets
La couleur d’un objet dépend à la fois de la physique de l’objet dans son environnement et des caractéristiques de l’œil et du cerveau qui perçoivent. Physiquement, on peut dire que les objets ont la couleur de la lumière quittant leurs surfaces, ce qui dépend normalement du spectre de l’illumination incidente et des propriétés de réflectance de la surface, ainsi que potentiellement des angles d’illumination et de visualisation. Certains objets non seulement reflètent la lumière, mais transmettent aussi la lumière ou émettent eux-mêmes de la lumière, ce qui contribue également à la couleur. La perception de la couleur de l’objet dépend non seulement du spectre de la lumière sortant de sa surface, mais aussi d’une foule de repères contextuels, de sorte que les différences de couleur entre les objets peuvent être discernées indépendamment du spectre d’éclairage, angle de vision, etc. Cet effet est connu comme la constance des couleurs.
Quelques généralisations de la physique peuvent être dessinées, en négligeant les effets perceptuels pour le moment:
La lumière arrivant sur une surface opaque est soit réfléchie « spéculairement » (c’est-à-dire à la manière d’un miroir), soit diffusée (c’est-à-dire réfléchie par diffusion diffuse), soit absorbée – ou une combinaison de celles-ci.
Les objets opaques qui ne réfléchissent pas spéculairement (qui ont tendance à avoir des surfaces rugueuses) ont leur couleur déterminée par les longueurs d’onde de la lumière qu’ils diffusent fortement (la lumière non dispersée étant absorbée). Si les objets dispersent toutes les longueurs d’onde avec une force à peu près égale, ils apparaissent blancs. S’ils absorbent toutes les longueurs d’onde, ils apparaissent noirs.
Les objets opaques qui réfléchissent spéculairement la lumière de différentes longueurs d’onde avec des efficacités différentes ressemblent à des miroirs teintés de couleurs déterminées par ces différences. Un objet qui reflète une fraction de la lumière incidente et absorbe le reste peut sembler noir mais aussi être faiblement réfléchissant; des exemples sont des objets noirs revêtus de couches d’émail ou de laque.
Les objets qui transmettent la lumière sont soit translucides (diffusant la lumière transmise) soit transparents (ne diffusant pas la lumière transmise). S’ils absorbent (ou réfléchissent) différemment la lumière de différentes longueurs d’onde, ils apparaissent teintés d’une couleur déterminée par la nature de cette absorption (ou cette réflectance).
Les objets peuvent émettre de la lumière qu’ils génèrent en ayant des électrons excités, plutôt que de simplement réfléchir ou transmettre la lumière. Les électrons peuvent être excités en raison d’une température élevée (incandescence), de réactions chimiques (chimioluminescence), de l’absorption de la lumière d’autres fréquences (« fluorescence » ou « phosphorescence ») ou de contacts électriques comme dans les diodes électroluminescentes ou autres. sources lumineuses.
En résumé, la couleur d’un objet est un résultat complexe de ses propriétés de surface, de ses propriétés de transmission et de ses propriétés d’émission, qui contribuent toutes au mélange des longueurs d’onde dans la lumière quittant la surface de l’objet. La couleur perçue est ensuite conditionnée par la nature de l’illumination ambiante, et par les propriétés de couleur des autres objets à proximité, et par d’autres caractéristiques de l’œil et du cerveau qui perçoivent.
la perception
Développement des théories de la vision des couleurs
Bien qu’Aristote et d’autres anciens scientifiques aient déjà écrit sur la nature de la vision de la lumière et des couleurs, ce n’était pas avant Newton cette lumière a été identifiée comme la source de la sensation de couleur. En 1810, Goethe a publié sa théorie complète des couleurs dans laquelle il attribue des effets physiologiques à la couleur qui sont maintenant compris comme psychologiques.
En 1801, Thomas Young proposa sa théorie trichromatique, fondée sur l’observation que toute couleur pouvait être associée à une combinaison de trois lumières. Cette théorie a été plus tard raffinée par James Clerk Maxwell et Hermann von Helmholtz. Comme le dit Helmholtz, « les principes de Newton La loi du mélange a été confirmée expérimentalement par Maxwell en 1856. La théorie de Young des sensations de couleur, comme tant d’autres que ce merveilleux chercheur a réalisé en avance sur son temps, est passée inaperçue jusqu’à ce que Maxwell attire l’attention sur lui. »
En même temps qu’Helmholtz, Ewald Hering a développé la théorie de la couleur de l’adversaire, notant que la cécité des couleurs et les postimages viennent généralement en paires opposées (rouge-vert, bleu-orange, jaune-violet et noir-blanc). Finalement, ces deux théories ont été synthétisées en 1957 par Hurvich et Jameson, qui ont montré que le traitement rétinien correspond à la théorie trichromatique, tandis que le traitement au niveau du noyau genouillé latéral correspond à la théorie de l’adversaire.
En 1931, un groupe international d’experts connu sous le nom de Commission internationale de l’éclairage (CIE) a développé un modèle de couleur mathématique, qui a tracé l’espace des couleurs observables et assigné un ensemble de trois nombres à chacun.
Couleur dans les yeux
La capacité de l’œil humain à distinguer les couleurs est basée sur la sensibilité variable des différentes cellules de la rétine à la lumière de différentes longueurs d’onde. Les humains sont trichromatiques – la rétine contient trois types de cellules réceptrices de couleur, ou cônes. Un type, relativement distinct des deux autres, est le plus sensible à la lumière qui est perçue comme bleu ou bleu-violet, avec des longueurs d’onde autour de 450 nm; les cônes de ce type sont parfois appelés cônes à courte longueur d’onde, cônes S ou cônes bleus. Les deux autres types sont étroitement apparentés génétiquement et chimiquement: les cônes M, les cônes M ou les cônes verts sont les plus sensibles à la lumière perçue comme verte, avec des longueurs d’onde d’environ 540 nm, tandis que les cônes longs, les cônes ou les cônes rouges , sont les plus sensibles à la lumière est perçue comme jaune verdâtre, avec des longueurs d’onde autour de 570 nm.
La lumière, quelle que soit la complexité de sa composition en longueurs d’onde, est réduite à trois composantes de couleur par l’œil. Chaque type de cône adhère au principe d’univariance, qui est que la sortie de chaque cône est déterminée par la quantité de lumière qui tombe sur toutes les longueurs d’onde. Pour chaque emplacement dans le champ visuel, les trois types de cônes donnent trois signaux basés sur la mesure dans laquelle chacun est stimulé. Ces quantités de stimulation sont parfois appelées valeurs tristimulus.
La courbe de réponse en fonction de la longueur d’onde varie pour chaque type de cône. Comme les courbes se chevauchent, certaines valeurs trichromatiques ne se produisent pour aucune combinaison de lumière entrante. Par exemple, il n’est pas possible de stimuler uniquement les cônes de longueur d’onde moyenne (appelés « verts »); les autres cônes seront inévitablement stimulés à un certain degré en même temps. L’ensemble de toutes les valeurs tristimulus possibles détermine l’espace chromatique humain. Il a été estimé que les humains peuvent distinguer environ 10 millions de couleurs différentes.
L’autre type de cellule sensible à la lumière dans l’oeil, la tige, a une courbe de réponse différente. Dans des situations normales, lorsque la lumière est suffisamment forte pour stimuler fortement les cônes, les tiges ne jouent pratiquement aucun rôle dans la vision du tout. D’autre part, dans la pénombre, les cônes sont sous-stimulés ne laissant que le signal des tiges, résultant en une réponse incolore. (En outre, les tiges sont à peine sensibles à la lumière dans la gamme «rouge».) Dans certaines conditions d’illumination intermédiaire, la réponse de la tige et une faible réponse du cône peuvent entraîner des discriminations de couleur. Ces effets, combinés, sont également résumés dans la courbe de Kruithof, qui décrit le changement de la perception des couleurs et de la satisfaction de la lumière en fonction de la température et de l’intensité.
Couleur dans le cerveau
Le flux visuel dorsal (vert) et le flux ventral (violet) sont représentés. Le flux ventral est responsable de la perception des couleurs.
Alors que les mécanismes de la vision des couleurs au niveau de la rétine sont bien décrits en termes de valeurs tristimulus, le traitement des couleurs après ce point est organisé différemment. Une théorie dominante de la vision des couleurs propose que l’information de couleur soit transmise hors de l’œil par trois processus adverses, ou canaux adverses, construits chacun à partir de la sortie brute des cônes: un canal rouge-vert, un canal bleu-jaune et un noir Blanc « luminance » canal. Cette théorie a été soutenue par la neurobiologie et explique la structure de notre expérience de couleur subjective. Spécifiquement, il explique pourquoi les humains ne peuvent pas percevoir un «vert rougeâtre» ou un «bleu jaunâtre», et il prédit la roue chromatique: c’est la collection de couleurs pour laquelle au moins un des deux canaux de couleur mesure une valeur à l’un de ses extrêmes .
La nature exacte de la perception des couleurs au-delà du traitement déjà décrit, et en effet le statut de la couleur comme caractéristique du monde perçu ou plutôt comme une caractéristique de notre perception du monde – un type de qualia – est une question philosophique complexe et continue. contestation.
Perception de couleur non standard
Carence en couleur
Si un ou plusieurs types de cônes de détection de la couleur sont manquants ou moins sensibles que la normale à la lumière entrante, cette personne peut distinguer moins de couleurs et est dit être déficient en couleur ou daltonien (bien que ce dernier terme puisse être trompeur; les individus déficients en couleur peuvent distinguer au moins certaines couleurs). Certains types de déficience de couleur sont causés par des anomalies dans le nombre ou la nature des cônes dans la rétine. D’autres (comme l’achromatopsie centrale ou corticale) sont causés par des anomalies neuronales dans les parties du cerveau où le traitement visuel a lieu.
Tétrachromacy
Alors que la plupart des humains sont trichromatiques (ayant trois types de récepteurs de couleur), de nombreux animaux, connus sous le nom de tétrachromates, ont quatre types. Ceux-ci comprennent certaines espèces d’araignées, la plupart des marsupiaux, des oiseaux, des reptiles et de nombreuses espèces de poissons. D’autres espèces ne sont sensibles qu’à deux axes de couleur ou ne perçoivent aucune couleur; on les appelle respectivement dichromates et monochromates. Une distinction est faite entre la tétrachromatie rétinienne (ayant quatre pigments dans les cellules coniques de la rétine, comparé à trois dans les trichromates) et la tétrachromatie fonctionnelle (ayant la capacité de faire des discriminations de couleur améliorées basées sur cette différence rétinienne). La tétrachromatine rétinienne est la moitié de toutes les femmes.p.256 Le phénomène se produit lorsqu’un individu reçoit deux copies légèrement différentes du gène pour les cônes de longueur d’onde moyenne ou longue, qui sont transportés sur le chromosome X. Pour avoir deux gènes différents, une personne doit avoir deux chromosomes X, c’est pourquoi le phénomène ne se produit que chez les femmes. Il existe un rapport scientifique qui confirme l’existence d’un tétrachromate fonctionnel.
Synesthésie
Dans certaines formes de synesthésie / ideashésie, la perception de lettres et de chiffres (synesthésie graphème-couleur) ou l’audition de sons musicaux (synesthésie de couleur musicale) conduira à des expériences supplémentaires inhabituelles de voir des couleurs. Des expériences de neuroimagerie comportementale et fonctionnelle ont démontré que ces expériences colorimétriques entraînent des changements dans les tâches comportementales et mènent à une activation accrue des régions cérébrales impliquées dans la perception des couleurs, démontrant ainsi leur réalité et leur similitude avec les vrais percepts de couleur. .
Images rémanentes
Après exposition à une forte lumière dans leur gamme de sensibilité, les photorécepteurs d’un type donné deviennent désensibilisés. Pendant quelques secondes après que la lumière cesse, ils continueront à signaler moins fortement qu’ils ne le feraient autrement. Les couleurs observées au cours de cette période sembleront manquer de la composante de couleur détectée par les photorécepteurs désensibilisés. Cet effet est responsable du phénomène des images rémanentes, dans lequel l’œil peut continuer à voir une silhouette brillante après avoir regardé ailleurs, mais dans une couleur complémentaire.
Les effets d’image ont également été utilisés par des artistes, dont Vincent van Gogh.
Constance de couleur
Lorsqu’un artiste utilise une palette de couleurs limitée, l’œil a tendance à compenser en voyant toute couleur grise ou neutre comme la couleur qui manque à la roue chromatique. Par exemple, dans une palette limitée composée de rouge, jaune, noir et blanc, un mélange de jaune et de noir apparaîtra comme une variété de vert, un mélange de rouge et de noir apparaîtra comme une variété de violet et de gris pur volonté semble bleuté.
La théorie trichromatique est strictement vraie lorsque le système visuel est dans un état d’adaptation fixe. En réalité, le système visuel s’adapte constamment aux changements de l’environnement et compare les différentes couleurs d’une scène pour réduire les effets de l’éclairage. Si une scène est éclairée avec une lumière, puis avec une autre, tant que la différence entre les sources lumineuses reste dans une plage raisonnable, les couleurs de la scène nous semblent relativement constantes. Cela a été étudié par Edwin Land dans les années 1970 et a conduit à sa théorie du retinex de la constance des couleurs.
Les deux phénomènes sont facilement expliqués et modélisés mathématiquement avec les théories modernes de l’adaptation chromatique et de l’apparence des couleurs (par exemple CIECAM02, iCAM). Il n’est pas nécessaire de rejeter la théorie trichromatique de la vision, mais plutôt de la comprendre en fonction de la façon dont le système visuel s’adapte aux changements dans l’environnement visuel.
Nom de couleur
Les couleurs varient de plusieurs manières, y compris la teinte (nuances de rouge, orange, jaune, vert, bleu et violet), la saturation, la luminosité et le brillant. Certains mots de couleur sont dérivés du nom d’un objet de cette couleur, comme « orange » ou « saumon », tandis que d’autres sont abstraits, comme « rouge ».
Dans l’étude de 1969, les termes de base de la couleur: leur universalité et leur évolution, Brent Berlin et Paul Kay décrivent un modèle de dénomination des couleurs «basiques» (comme «rouge» mais pas «rouge-orange» ou «rouge sang», qui sont des « nuances » de rouge). Toutes les langues qui ont deux noms de couleurs «de base» distinguent les couleurs sombres / froides des couleurs vives / chaudes. Les couleurs suivantes à distinguer sont généralement rouge puis jaune ou vert. Toutes les langues avec six couleurs « de base » comprennent le noir, le blanc, le rouge, le vert, le bleu et le jaune. Le motif peut contenir un ensemble de douze: noir, gris, blanc, rose, rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet, brun et azur (distinct du bleu en russe et en italien, mais pas en anglais).
Les associations
Les couleurs individuelles ont une variété d’associations culturelles telles que les couleurs nationales (en général décrites dans les articles de couleurs individuelles et le symbolisme des couleurs). Le domaine de la psychologie des couleurs tente d’identifier les effets de la couleur sur l’émotion et l’activité humaines. La chromothérapie est une forme de médecine alternative attribuée à diverses traditions orientales. Les couleurs ont des associations différentes selon les pays et les cultures.
Différentes couleurs ont été démontrées avoir des effets sur la cognition. Par exemple, les chercheurs du Université de Linz dans L’Autriche démontré que la couleur rouge diminue significativement le fonctionnement cognitif chez les hommes.
Couleurs spectrales et reproduction des couleurs
Le diagramme de chromaticité de l’espace colorimétrique CIE 1931. La limite courbe extérieure est le locus spectral (ou monochromatique), avec des longueurs d’onde indiquées en nanomètres. Les couleurs représentées dépendent de l’espace colorimétrique de l’appareil sur lequel vous visualisez l’image, et peuvent donc ne pas être une représentation strictement précise de la couleur à une position particulière, et en particulier pas pour les couleurs monochromatiques.
La plupart des sources de lumière sont des mélanges de différentes longueurs d’onde de la lumière. Beaucoup de ces sources peuvent toujours produire efficacement une couleur spectrale, car l’œil ne peut pas les distinguer des sources à longueur d’onde unique. Par exemple, la plupart des écrans d’ordinateur reproduisent la couleur spectrale orange comme une combinaison de lumière rouge et verte; il apparaît orange car le rouge et le vert sont mélangés dans les bonnes proportions pour permettre aux cônes de l’œil de réagir comme ils le font à la couleur spectrale orange.
Un concept utile pour comprendre la couleur perçue d’une source de lumière non monochromatique est la longueur d’onde dominante, qui identifie la longueur d’onde unique de la lumière qui produit une sensation la plus proche de la source de lumière. La longueur d’onde dominante est à peu près semblable à la teinte.
Il existe de nombreuses perceptions de couleurs qui, par définition, ne peuvent pas être des couleurs spectrales pures à cause de la désaturation ou parce qu’elles sont violettes (mélanges de lumière rouge et violette, à partir des extrémités opposées du spectre). Quelques exemples de couleurs nécessairement non spectrales sont les couleurs achromatiques (noir, gris et blanc) et les couleurs telles que le rose, le tan et le magenta.
Deux spectres de lumière différents qui ont le même effet sur les trois récepteurs de couleur dans l’œil humain seront perçus comme la même couleur. Ce sont des métamères de cette couleur. Ceci est illustré par la lumière blanche émise par les lampes fluorescentes, qui a typiquement un spectre de quelques bandes étroites, alors que la lumière du jour a un spectre continu. L’œil humain ne peut pas faire la différence entre de tels spectres de lumière simplement en regardant dans la source de lumière, bien que les couleurs réfléchies par les objets puissent sembler différentes. (Ceci est souvent exploité, par exemple, pour rendre les fruits ou les tomates d’un rouge plus intense.)
De même, la plupart des perceptions de couleur humaines peuvent être générées par un mélange de trois couleurs appelées primaires. Ceci est utilisé pour reproduire des scènes de couleur dans la photographie, l’impression, la télévision et d’autres médias. Il existe un certain nombre de méthodes ou d’espaces colorimétriques pour spécifier une couleur en fonction de trois couleurs primaires particulières. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients en fonction de l’application particulière.
Cependant, aucun mélange de couleurs ne peut produire une réponse vraiment identique à celle d’une couleur spectrale, bien que l’on puisse se rapprocher, en particulier pour les longueurs d’onde plus longues, où le diagramme de chromaticité de l’espace colorimétrique CIE 1931 est pratiquement rectiligne. Par exemple, le mélange de lumière verte (530 nm) et de lumière bleue (460 nm) produit une lumière cyan légèrement désaturée, car la réponse du récepteur de couleur rouge serait plus grande pour la lumière verte et bleue du mélange que pour un lumière cyan pure à 485 nm qui a la même intensité que le mélange de bleu et de vert.
Pour cette raison, et parce que les couleurs primaires des systèmes d’impression couleur ne sont généralement pas pures elles-mêmes, les couleurs reproduites ne sont jamais des couleurs spectrales parfaitement saturées, et les couleurs spectrales ne peuvent donc pas être exactement identiques. Cependant, les scènes naturelles contiennent rarement des couleurs complètement saturées, donc de telles scènes peuvent généralement être bien approximées par ces systèmes. La gamme de couleurs qui peut être reproduite avec un système de reproduction de couleur donné est appelée la gamme. Le diagramme de chromaticité CIE peut être utilisé pour décrire la gamme.
Un autre problème avec les systèmes de reproduction des couleurs est lié aux dispositifs d’acquisition, comme les caméras ou les scanners. Les caractéristiques des capteurs de couleur dans les dispositifs sont souvent très éloignées des caractéristiques des récepteurs dans l’oeil humain. En effet, l’acquisition de couleurs peut être relativement médiocre si elles ont des spectres spéciaux, souvent très « irréguliers », provoqués par exemple par un éclairage inhabituel de la scène photographiée. Un système de reproduction des couleurs «accordé» à un humain avec une vision des couleurs normale peut donner des résultats très imprécis pour d’autres observateurs.
La réponse de couleur différente des différents appareils peut être problématique si elle n’est pas correctement gérée. Pour les informations de couleur stockées et transférées sous forme numérique, les techniques de gestion des couleurs, telles que celles basées sur les profils ICC, peuvent aider à éviter les distorsions des couleurs reproduites. La gestion des couleurs ne contourne pas les limitations de gamme de certains périphériques de sortie, mais peut aider à trouver une bonne correspondance des couleurs d’entrée dans la gamme reproductible.
Colorant additif
La couleur additive est la lumière créée en mélangeant la lumière de deux couleurs différentes ou plus. Le rouge, le vert et le bleu sont les couleurs primaires additives normalement utilisées dans les systèmes de couleur additifs tels que les projecteurs et les terminaux d’ordinateur.
Coloration soustractive
La coloration soustractive utilise des colorants, des encres, des pigments ou des filtres pour absorber certaines longueurs d’onde de la lumière et pas d’autres. La couleur affichée par une surface provient des parties du spectre visible qui ne sont pas absorbées et restent donc visibles. Sans pigments ou colorants, les fibres textiles, la base de peinture et le papier sont généralement constitués de particules qui diffusent la lumière blanche (toutes les couleurs) dans toutes les directions. Quand un pigment ou de l’encre est ajouté, les longueurs d’onde sont absorbées ou « soustraites » de la lumière blanche, de sorte que la lumière d’une autre couleur atteint l’œil.
Si la lumière n’est pas une source blanche pure (le cas de presque toutes les formes d’éclairage artificiel), le spectre résultant apparaîtra une couleur légèrement différente. La peinture rouge, vue sous la lumière bleue, peut apparaître en noir. La peinture rouge est rouge car elle ne disperse que les composants rouges du spectre. Si la peinture rouge est éclairée par la lumière bleue, elle sera absorbée par la peinture rouge, créant l’apparence d’un objet noir.
Couleur structurelle
Les couleurs structurelles sont des couleurs provoquées par des effets d’interférence plutôt que par des pigments. Les effets de couleur sont produits quand un matériau est marqué avec de fines lignes parallèles, formées d’une ou plusieurs couches minces parallèles, ou autrement composé de microstructures sur l’échelle de la longueur d’onde de la couleur. Si les microstructures sont espacées aléatoirement, la lumière des longueurs d’onde plus courtes sera dispersée préférentiellement pour produire des couleurs à effet Tyndall: le bleu du ciel (diffusion de Rayleigh, causée par des structures beaucoup plus petites que la longueur d’onde de la lumière) des opales, et le bleu des iris humains. Si les microstructures sont alignées dans des réseaux, par exemple le réseau de cuvettes dans un CD, elles se comportent comme un réseau de diffraction: le réseau diffuse des longueurs d’onde différentes dans différentes directions en séparant la lumière blanche mélangée en lumière de différentes longueurs d’onde. Si la structure est une ou plusieurs couches minces, elle réfléchira certaines longueurs d’onde et en transmettra d’autres, en fonction de l’épaisseur des couches.
La couleur structurelle est étudiée dans le domaine des optiques à couches minces. Le terme d’un profane qui décrit particulièrement les couleurs structurelles les plus ordonnées ou les plus changeantes est l’irisation. La couleur structurale est responsable des bleus et des verts des plumes de nombreux oiseaux (le geai bleu, par exemple), ainsi que de certaines ailes de papillons et de carapaces de coléoptères. Les variations dans l’espacement du motif donnent souvent un effet iridescent, comme on le voit dans les plumes de paon, les bulles de savon, les films d’huile et de nacre, parce que la couleur réfléchie dépend de l’angle de vision. De nombreux scientifiques ont effectué des recherches sur les ailes de papillons et les carapaces de coléoptères, y compris Isaac Newton et Robert Hooke. Depuis 1942, la micrographie électronique a été utilisée, faisant progresser le développement de produits qui exploitent la couleur structurelle, tels que les cosmétiques «photoniques».