Couleur verte dans la science et la nature

Le vert est la couleur entre le bleu et le jaune sur le spectre visible. Il est évoqué par la lumière qui a une longueur d’onde dominante d’environ 495-570 nm. Dans les systèmes de couleurs soustractifs, utilisés dans la peinture et l’impression couleur, il est créé par une combinaison de jaune et bleu, ou jaune et cyan; dans le modèle de couleur RVB, utilisé sur les écrans de télévision et d’ordinateur, il est l’une des couleurs primaires additives, avec le rouge et le bleu, qui sont mélangés dans différentes combinaisons pour créer toutes les autres couleurs. La chlorophylle est de loin le plus gros contributeur au vert dans la nature, le produit chimique par lequel les plantes photosynthétisent et transforment la lumière du soleil en énergie chimique. Beaucoup de créatures se sont adaptées à leurs environnements verts en prenant une teinte verte elles-mêmes comme camouflage. Plusieurs minéraux ont une couleur verte, y compris l’émeraude, qui est colorée en vert par sa teneur en chrome.

Dans l’Europe post-classique et au début de l’Europe moderne, le vert était la couleur communément associée à la richesse, aux marchands, aux banquiers et à la noblesse, tandis que le rouge était réservé à la noblesse. Pour cette raison, le costume de la Joconde de Léonard de Vinci et les bancs de la Chambre des Communes britannique sont verts tandis que ceux de la Chambre des Lords sont rouges. Il a aussi une longue tradition historique comme la couleur de l’Irlande et de la culture gaélique. C’est la couleur historique de l’Islam, représentant la végétation luxuriante du paradis. C’était la couleur de la bannière de Muhammad, et se trouve dans les drapeaux de presque tous les pays islamiques.

Dans les enquêtes réalisées dans les pays américains, européens et islamiques, le vert est la couleur la plus communément associée à la nature, à la vie, à la santé, à la jeunesse, au printemps, à l’espoir et à l’envie. Dans l’Union européenne et aux États-Unis, le vert est aussi parfois associé à la toxicité et à la mauvaise santé, mais en Chine et dans la majeure partie de l’Asie, ses associations sont très positives, symbole de fertilité et de bonheur. En raison de son association avec la nature, c’est la couleur du mouvement environnemental. Les groupes politiques prônant la protection de l’environnement et la justice sociale se décrivent comme faisant partie du mouvement vert, certains se désignant eux-mêmes comme des partis verts. Cela a conduit à des campagnes similaires dans la publicité, car les entreprises ont vendu des produits verts ou respectueux de l’environnement. Le vert est aussi la couleur traditionnelle de la sécurité et de la permission; un feu vert signifie aller de l’avant, une carte verte permet la résidence permanente aux États-Unis.

Étymologie et définitions linguistiques
Le mot vert vient du mot anglais moyen et ancien anglais grene, qui, comme le mot allemand grün, a la même racine que les mots grass et grow. Il provient d’un gronjân germanique commun, qui se reflète aussi dans le vieux norrois grænn, le vieux gruoni haut-allemand (mais non attesté dans l’est germanique), finalement d’une racine de la TARTE * ghre- « cultiver », et la racine apparentée à l’herbe et grandir. La première utilisation enregistrée du mot comme un terme de couleur en vieil anglais date de ca. 700 AD

Le latin avec viridis a aussi un terme authentique et largement utilisé pour « vert ». Lié à virere « grandir » et ver « printemps », il a donné naissance à des mots dans plusieurs langues romanes, vert français, verde italien (et vert anglais, verdure etc.). De même les langues slaves avec zelenъ. Le grec ancien avait aussi un terme pour jaunâtre, vert pâle – χλωρός, chloros (voir la couleur du chlore), apparenté avec χλοερός « verdoyant » et χλόη « le vert de la nouvelle croissance ».

Ainsi, les langues mentionnées ci-dessus (germanique, romane, slave, grecque) ont de vieux termes pour «vert» qui sont dérivés des mots pour la végétation fraîche et germinative. Cependant, la linguistique comparée montre clairement que ces termes ont été inventés indépendamment, au cours des derniers millénaires, et il n’y a pas de mot unique «vert» identifiable, qui soit proto-indo-européen. Par exemple, le zelenъ slave est apparenté au sanskrit hari « jaune, ocre, doré ». Les langues turques ont aussi jašɨl « vert » ou « vert jaunâtre », comparé à un mot mongol pour « prairie ».

Des langues où le vert et le bleu sont une couleur
Dans certaines langues, y compris le vieux chinois, le thaï, le vieux japonais et le vietnamien, le même mot peut signifier bleu ou vert. Le caractère chinois 青 (prononcé qīng en mandarin, ao en japonais, et thanh en sino-vietnamien) a une signification qui couvre à la fois le bleu et le vert; le bleu et le vert sont traditionnellement considérés comme des nuances de « 青 ». En termes plus contemporains, ils sont 藍 (lán, en mandarin) et 綠 (lǜ, en mandarin) respectivement. Japonais a également deux termes qui se réfèrent spécifiquement à la couleur verte, 緑 (midori, qui est dérivé du verbe descriptif japonais classique midoru « être en feuille, de s’épanouir » en référence aux arbres) et グ リ ー ン (guriin, qui est dérivé de le mot anglais « green »). Cependant, au Japon, bien que les feux de circulation aient les mêmes couleurs que les autres pays, le feu vert est décrit en utilisant le même mot que pour le bleu, aoi, parce que le vert est considéré comme une nuance d’aoi; de même, les variantes vertes de certains fruits et légumes tels que les pommes vertes, le shiso vert (par opposition aux pommes rouges et au shiso rouge) seront décrites avec le mot aoi. Le vietnamien utilise un seul mot pour le bleu et le vert, xanh, avec des variantes telles que xanh da trời (azur, littéralement « ciel bleu »), lam (bleu) et lục (vert, aussi xanh lá cây, lit. vert »).

« Vert » dans les langues européennes modernes correspond à environ 520-570 nm, mais de nombreuses langues historiques et non européennes font d’autres choix, par exemple en utilisant un terme pour la gamme de ca. 450-530 nm (« bleu / vert ») et un autre pour ca. 530-590 nm (« vert / jaune »). Dans l’étude comparative des termes de couleur dans les langues du monde, le vert se trouve uniquement dans une catégorie distincte dans les langues avec la gamme complète de six couleurs (blanc, noir, rouge, vert, jaune et bleu), ou plus rarement dans les systèmes avec cinq couleurs (blanc, rouge, jaune, vert et noir / bleu). (Voir la distinction du vert du bleu) Ces langues ont introduit le vocabulaire supplémentaire pour désigner «vert», mais ces termes sont reconnaissables comme adoptions récentes qui ne sont pas en termes de couleur d’origine (tout comme l’adjectif anglais orange n’est pas un terme couleur mais le nom d’un fruit). Ainsi, le mot thaïlandais เขียว kheīyw, en plus de signifier « vert », signifie aussi « rang » et « malodorant » et contient d’autres associations désagréables.

Les langues celtiques avaient un terme pour « bleu / vert / gris », glasto proto-celtique *, qui a donné naissance à des glas irlandais « verts, gris » et à des glas gallois « bleus ». Ce mot est apparenté avec le grec ancien γλαυκός « vert bleuâtre », contrastant avec χλωρός « vert jaunâtre » discuté ci-dessus.

En japonais moderne, le terme pour le vert est 緑, tandis que l’ancien terme pour « bleu / vert », bleu (青 Ao) signifie maintenant « bleu ». Mais dans certains contextes, le vert est toujours appelé 青, comme dans le feu bleu (青 信号 ao shingō) et les feuilles bleues (青葉 aoba), reflétant l’absence de distinction bleu-vert dans le vieux Japonais (plus précisément, le japonais traditionnel la terminologie des couleurs regroupe quelques nuances de vert avec du bleu et d’autres avec des tons jaunes).

La langue persane est traditionnellement dépourvue d’une distinction noir / bleu / vert. Le mot persan سبز sabz peut signifier « vert », « noir », ou « sombre ». Ainsi, la poésie érotique persane, les femmes à la peau foncée sont abordées comme sabz-eh, comme dans des phrases comme سبز گندم گون sabz-eh-gandom-gun (littéralement «couleur de blé noir») ou سبز مليح sabz-eh-malih (« a beauté sombre »). De même, en arabe soudanais, les personnes à la peau foncée sont décrites comme أخضر akhḍar, terme qui, en arabe standard, signifie sans équivoque «vert».

Dans la science

Vision des couleurs et colorimétrie
En optique, la perception du vert est évoquée par la lumière ayant un spectre dominé par l’énergie avec une longueur d’onde d’environ 495-570 nm. La sensibilité de l’oeil humain adapté à l’obscurité est maximale à environ 507 nm, une couleur bleu-vert, tandis que l’œil adapté à la lumière est le plus sensible à environ 555 nm, un jaune-vert; ce sont les emplacements de pic des fonctions de luminosité de la tige et du cône (scotopique et photopique, respectivement).

La perception de la verdeur (en opposition à la rougeur formant l’un des mécanismes adverses de la vision des couleurs humaines) est évoquée par la lumière qui déclenche les cellules coniques M de longueur d’onde moyenne dans l’œil plus que les cônes L à longue longueur d’onde. La lumière qui déclenche cette réponse de verdure plus que le jaune ou le bleuissement de l’autre mécanisme d’adversaire de couleur est appelée vert. Une source de lumière verte a typiquement une distribution de puissance spectrale dominée par l’énergie avec une longueur d’onde d’environ 487-570 nm.

Les yeux humains ont des récepteurs de couleur appelés cellules coniques, dont il existe trois types. Dans certains cas, il manque ou est défectueux, ce qui peut provoquer un daltonisme, y compris l’incapacité commune de distinguer le rouge et le jaune du vert, connu sous le nom de deutéranopie ou daltonisme rouge-vert. Le vert est reposant à l’oeil. Des études montrent qu’un environnement vert peut réduire la fatigue.

Dans le système de couleur soustractive, utilisé en peinture et en impression couleur, le vert est créé par une combinaison de jaune et de bleu, ou de jaune et de cyan; dans le modèle de couleur RVB, utilisé sur les écrans de télévision et d’ordinateur, il est l’une des couleurs primaires additives, avec le rouge et le bleu, qui sont mélangés dans différentes combinaisons pour créer toutes les autres couleurs. Sur la roue chromatique HSV, également appelée roue chromatique RGB, le complément de vert est le magenta; c’est-à-dire une couleur correspondant à un mélange égal de lumière rouge et bleue (l’un des violets). Sur une roue chromatique traditionnelle, basée sur la couleur soustractive, la couleur complémentaire au vert est considérée comme rouge.

Dans les dispositifs de couleur additifs tels que les écrans d’ordinateur et les téléviseurs, l’une des sources de lumière primaires est typiquement un spectre vert jaunâtre à spectre étroit d’une longueur d’onde dominante d’environ 550 nm; ce primaire «vert» est combiné avec un primaire «rouge» rouge orangé et un primaire bleu «bleu» violacé pour produire n’importe quelle couleur entre – le modèle de couleur RVB. Un vert unique (vert n’apparaissant ni jaunâtre ni bleuâtre) est produit sur un tel dispositif en mélangeant la lumière du primaire vert avec une certaine lumière du primaire bleu.

Lasers
Les lasers émettant dans la partie verte du spectre sont largement accessibles au grand public dans un large éventail de puissances de sortie. Les pointeurs laser verts émettant à 532 nm (563,5 THz) sont relativement peu coûteux par rapport aux autres longueurs d’onde de même puissance, et sont très populaires en raison de leur bonne qualité de faisceau et de leur très grande luminosité apparente. Les lasers verts les plus courants utilisent la technologie DPSS (diode pumped solid state) pour créer le feu vert. Une diode laser infrarouge à 808 nm est utilisée pour pomper un cristal d’oxyde d’yttrium-vanadium dopé au néodyme (Nd: YVO4) ou de grenat d’yttrium aluminium dopé au néodyme (Nd: YAG) et l’induit à émettre 281,76 THz (1064 nm). Cette lumière infrarouge plus profonde est ensuite passée à travers un autre cristal contenant du potassium, du titane et du phosphore (KTP), dont les propriétés non linéaires génèrent de la lumière à une fréquence deux fois supérieure à celle du faisceau incident (563,5 THz); dans ce cas correspondant à la longueur d’onde de 532 nm (« vert »). D’autres longueurs d’onde vertes sont également disponibles en utilisant la technologie DPSS allant de 501 nm à 543 nm. Des longueurs d’onde vertes sont également disponibles à partir de lasers à gaz, dont le laser hélium-néon (543 nm), le laser Argon-ion (514 nm) et le laser Krypton-ion (521 nm et 531 nm) ainsi que les lasers à colorants liquides. Les lasers verts ont une grande variété d’applications, y compris le pointage, l’éclairage, la chirurgie, les spectacles de lumière laser, la spectroscopie, l’interférométrie, la fluorescence, l’holographie, la vision artificielle, les armes non létales et le contrôle des oiseaux.

À la mi-2011, des diodes laser vertes directes à 510 nm et 500 nm sont devenues généralement disponibles, bien que le prix reste relativement prohibitif pour une utilisation publique généralisée. L’efficacité de ces lasers (pic 3%) par rapport à celle des lasers verts DPSS (pic 35%) peut également limiter l’adoption des diodes à des usages de niche.

Pigments, colorants alimentaires et feux d’artifice
De nombreux minéraux fournissent des pigments qui ont été utilisés dans les peintures et les colorants verts au cours des siècles. Les pigments, dans ce cas, sont des minéraux qui reflètent la couleur verte, plutôt que de l’émettre par des qualités luminescentes ou phosphorescentes. Le grand nombre de pigments verts rend impossible de les mentionner tous. Parmi les minéraux verts les plus notables, l’émeraude est colorée en vert par des traces de chrome et parfois de vanadium. L’oxyde de chrome (III) (Cr2O3), est appelé vert de chrome, également appelé vert viridian ou institutionnel lorsqu’il est utilisé comme pigment. Pendant de nombreuses années, la source de la couleur de l’amazonite était un mystère. Largement considéré comme dû au cuivre parce que les composés de cuivre ont souvent des couleurs bleues et vertes, la couleur bleu-vert est susceptible d’être dérivée de petites quantités de plomb et d’eau dans le feldspath. Le cuivre est la source de la couleur verte dans les pigments de malachite, connus chimiquement sous le nom de carbonate basique de cuivre (II).

Verdigris est faite en plaçant une plaque ou une lame de cuivre, de laiton ou de bronze, légèrement chauffée, dans une cuve de vin de fermentation, en laissant là pendant plusieurs semaines, puis racler et sécher la poudre verte qui se forme sur le métal. Le processus de fabrication de vert-de-gris a été décrit dans les temps anciens par Pline. Il a été utilisé par les Romains dans les peintures murales de Pompéi, et dans les manuscrits médiévaux celtiques dès le 5ème siècle après JC. Il produisait un bleu-vert qu’aucun autre pigment ne pouvait imiter, mais il avait des inconvénients; il était instable, il ne pouvait pas résister à l’humidité, il ne se mélangeait pas bien avec les autres couleurs, il pouvait gâcher d’autres couleurs avec lesquelles il entrait en contact, et il était toxique. Léonard de Vinci, dans son traité sur la peinture, a prévenu les artistes de ne pas l’utiliser. Il a été largement utilisé dans les peintures miniatures en Europe et en Perse aux 16ème et 17ème siècles. Son utilisation s’est terminée en grande partie à la fin du 19ème siècle, quand il a été remplacé par le vert de chrome plus sûr et plus stable. Viridian, également appelé chrome vert, est un pigment à base d’oxyde de chrome dihydraté, breveté en 1859. Il est devenu populaire auprès des peintres, car, contrairement à d’autres verts synthétiques, il était stable et non toxique. Vincent van Gogh l’a utilisé, avec le bleu de Prusse, pour créer un ciel bleu foncé avec une teinte verdâtre dans sa peinture terrasse de café la nuit.

La terre verte est un pigment naturel utilisé depuis l’époque de l’Empire romain. Il est composé d’argile colorée par l’oxyde de fer, le magnésium, le silicate d’aluminium ou le potassium. De grands gisements ont été trouvés dans le sud de la France près de Nice et en Italie autour de Vérone, à Chypre et en Bohême. L’argile a été broyée, lavée pour éliminer les impuretés, puis pulvérisée. On l’appelait parfois Green of Verona.

Des mélanges de cobalt oxydé et de zinc ont également été utilisés pour créer des peintures vertes dès le 18ème siècle.

Le vert de cobalt, parfois appelé vert de Rinman ou vert de zinc, est un pigment vert translucide obtenu en chauffant un mélange d’oxyde de cobalt (II) et d’oxyde de zinc. Sven Rinman, un chimiste suédois, découvrit ce composé en 1780. L’oxyde de chrome vert était un nouveau vert synthétique créé par un chimiste nommé Pannetier à Paris vers 1835. Le vert émeraude était un vert foncé synthétique fabriqué au 19ème siècle par l’oxyde de chrome hydratant. Il était également connu sous le nom de vert de Guignet.

Il n’y a aucune source naturelle pour les colorants alimentaires verts qui a été approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis. La chlorophylle, les numéros E E140 et E141, est le produit chimique vert le plus couramment trouvé dans la nature, et seulement autorisé dans certains médicaments et matériaux cosmétiques. Le jaune de quinoléine (E104) est un colorant couramment utilisé au Royaume-Uni, mais il est interdit en Australie, au Japon, en Norvège et aux États-Unis. Le vert S (E142) est interdit dans de nombreux pays, car il provoque l’hyperactivité, l’asthme, l’urticaire et l’insomnie.

Pour créer des étincelles vertes, les feux d’artifice utilisent des sels de baryum, tels que le chlorate de baryum, les cristaux de nitrate de baryum ou le chlorure de baryum, également utilisés pour les bûches de foyer vert. Les sels de cuivre brûlent typiquement en bleu, mais le chlorure cuivrique (également connu sous le nom de «feu de camp») peut également produire des flammes vertes. Les éruptions pyrotechniques vertes peuvent utiliser un rapport de mélange 75:25 de bore et de nitrate de potassium. La fumée peut être virée au vert par un mélange: solvant jaune 33, solvant vert 3, lactose, carbonate de magnésium plus carbonate de sodium ajouté au chlorate de potassium.

La biologie
Le vert est commun dans la nature, car de nombreuses plantes sont vertes à cause d’un produit chimique complexe appelé chlorophylle, qui est impliqué dans la photosynthèse. La chlorophylle absorbe les longues longueurs d’onde de la lumière (rouge) et les courtes longueurs d’onde de la lumière (bleu) beaucoup plus efficacement que les longueurs d’onde qui apparaissent vertes à l’œil humain, de sorte que la lumière réfléchie par les plantes est enrichie en vert. La chlorophylle absorbe mal la lumière verte parce qu’elle est apparue chez les organismes vivant dans les océans où les halobactéries pourpres exploitaient déjà la photosynthèse. Leur couleur pourpre est apparue parce qu’ils ont extrait de l’énergie dans la partie verte du spectre en utilisant la bactériorhodopsine. Les nouveaux organismes qui ont ensuite dominé l’extraction de la lumière ont été sélectionnés pour exploiter les parties du spectre non utilisées par les halobactéries.

Les animaux utilisent généralement la couleur verte comme camouflage, se fondant dans le vert chlorophylle de l’environnement. Les animaux verts comprennent, en particulier, les amphibiens, les reptiles et certains poissons, oiseaux et insectes. La plupart des poissons, des reptiles, des amphibiens et des oiseaux apparaissent verts en raison d’un reflet de la lumière bleue passant à travers une couche de pigment jaune. La perception de la couleur peut également être affectée par l’environnement. Par exemple, les forêts ombrotrophes ont généralement une lumière jaune-verte à mesure que les arbres filtrent la lumière. Turacoverdin est un produit chimique qui peut causer une teinte verte chez les oiseaux, en particulier. Les invertébrés tels que les insectes ou les mollusques présentent souvent des couleurs vertes à cause des pigments de porphyrine, parfois causés par l’alimentation. Cela peut entraîner un aspect vert de leurs excréments. D’autres produits chimiques qui contribuent généralement à la verdeur parmi les organismes sont les flavines (lychochromes) et l’hémovinovine. Les humains ont imité cela en portant des vêtements verts comme camouflage dans les domaines militaires et autres. Les substances qui peuvent conférer une teinte verdâtre à la peau comprennent la biliverdine, le pigment vert dans la bile, et la céruloplasmine, une protéine qui transporte les ions de cuivre dans la chélation.

L’araignée verte huntsman est verte en raison de la présence de pigments biliniques dans l’hémolymphe (liquide circulatoire) et dans les fluides tissulaires de l’araignée. Il chasse les insectes dans la végétation verte, où il est bien camouflé.

Yeux verts
Il n’y a pas de pigment vert dans les yeux verts; comme la couleur des yeux bleus, c’est une illusion d’optique; son apparition est provoquée par la combinaison d’une pigmentation ambre ou brun clair du stroma, donnée par une concentration faible ou modérée de mélanine, avec le ton bleu donné par la diffusion de Rayleigh de la lumière réfléchie. Les yeux verts sont les plus communs en Europe du Nord et centrale. Ils peuvent également être trouvés en Europe du Sud, en Asie occidentale, en Asie centrale et en Asie du Sud. En Islande, 89% des femmes et 87% des hommes ont des yeux bleus ou verts. Une étude menée auprès d’adultes islandais et hollandais a révélé que les yeux verts étaient beaucoup plus fréquents chez les femmes que chez les hommes. Parmi les Américains d’origine européenne, les yeux verts sont les plus communs parmi ceux d’ascendance celtique et germanique récente, environ 16%.