Les couleurs impossibles ou les couleurs interdites sont des couleurs supposées qui ne peuvent pas être perçues dans la vision normale de la lumière qui est une combinaison de diverses intensités des diverses fréquences de la lumière visible, mais qui sont vues dans des circonstances spéciales.

Les types
Ces couleurs impossibles sont de deux types:

Couleurs qui seraient visibles si les forces de sortie des trois types de cellules coniques de l’œil humain (rouge, vert, bleu) pouvaient être réglées sur des valeurs qui ne peuvent être produites en exposant l’œil dans des conditions normales de vision à une combinaison possible de forces les fréquences de la lumière visible.
Les couleurs qui ne peuvent pas être vues directement à partir d’une combinaison de signaux rétiniens provenant d’un endroit dans un œil, mais peuvent être générées dans le cortex visuel du cerveau en mélangeant les signaux de couleur des deux yeux ou de plus d’une partie du même œil. Des exemples de ces couleurs sont le jaune bleuté et le rouge-vert. Ces couleurs qui semblent être similaires, par exemple, à la fois rouge et vert, ou à la fois jaune et bleu. (Cela ne signifie pas le résultat du mélange de peintures de ces deux couleurs dans la peinture, ou le résultat du mélange des lumières de ces deux couleurs sur un écran.)

Processus d’opposition
Le processus d’opposition de couleur est une théorie des couleurs qui stipule que le système visuel humain interprète l’information sur la couleur en traitant les signaux provenant des cônes et des bâtonnets de manière antagoniste. Les trois types de cellules coniques se chevauchent dans les longueurs d’onde de la lumière auxquelles elles répondent, il est donc plus efficace pour le système visuel d’enregistrer les différences entre les réponses des cônes, plutôt que la réponse individuelle de chaque type de cône. La théorie des couleurs de l’adversaire suggère qu’il y a trois canaux opposés:

Rouge contre vert.
Bleu contre jaune
Noir contre blanc (c’est achromatique et détecte la variation lumière-obscurité, ou luminance).

Les réponses à une couleur d’un canal adverse sont antagonistes à celles de l’autre couleur, et les signaux émis à partir d’un endroit sur la rétine peuvent contenir l’un ou l’autre mais pas les deux, pour chaque paire adverse.

Vraies couleurs
Les vraies couleurs sont des couleurs qui peuvent être produites par une source de lumière physique. Tout mélange additif de deux vraies couleurs est également une vraie couleur. Lorsque les couleurs sont affichées dans l’espace colorimétrique CIE 1931 XYZ, le mélange d’additifs donne une couleur le long de la ligne entre les couleurs mélangées. En mélangeant trois couleurs, on peut donc créer n’importe quelle couleur contenue dans le triangle qu’elles décrivent – c’est ce qu’on appelle la gamme formée par ces trois couleurs, qui sont appelées couleurs primaires. Toutes les couleurs en dehors de ce triangle ne peuvent pas être obtenues en mélangeant les couleurs primaires choisies.

Lors de la définition des primaires, le but est souvent de laisser autant de vraies couleurs dans la gamme que possible. Puisque la région des vraies couleurs n’est pas un triangle (voir l’illustration), il n’est pas possible de choisir trois vraies couleurs qui couvrent toute la région. La gamme peut être augmentée en sélectionnant plus de trois couleurs primaires réelles, mais comme la région des couleurs réelles n’est pas un polygone, il y aura toujours des couleurs sur le bord. Par conséquent, on sélectionne les couleurs en dehors de la région des vraies couleurs comme couleurs primaires; en d’autres termes, des couleurs primaires imaginaires. Mathématiquement, la gamme ainsi créée contient des «couleurs imaginaires».

Dans les affichages couleur d’écran d’ordinateur et de télévision, les coins du triangle de gamme sont définis par des phosphores disponibles dans le commerce choisis pour être aussi proches que possible du rouge pur et du vert pur et du bleu pur; Notez que ces diagrammes d’espace colorimétrique affichent inévitablement, au lieu de vraies couleurs en dehors du triangle de la gamme de votre écran d’ordinateur, la couleur la plus proche qui se trouve à l’intérieur du triangle de la gamme. Voir page Gamut pour plus d’informations sur la gamme de couleurs disponible sur les périphériques d’affichage.

Couleurs imaginaires
Un type de couleur imaginaire (également appelé couleur non physique ou irréalisable) est un point dans un espace chromatique qui correspond à des combinaisons de réponses de cônes dans un œil, qui ne peuvent pas être produites par l’œil dans des circonstances normales. spectre. Ainsi, aucun objet ne peut avoir une couleur imaginaire. Mais de telles couleurs imaginaires sont utiles comme abstractions mathématiques pour définir des espaces de couleurs.

La courbe de sensibilité spectrale des cellules coniques de longueur d’onde moyenne (« M ») chevauche celles des cellules coniques à courte longueur d’onde (« S ») et à grande longueur d’onde (« L »). La lumière de toute longueur d’onde qui interagit avec les cônes M interagit également avec les cônes S ou L, ou les deux, dans une certaine mesure. Par conséquent, aucune longueur d’onde (sauf peut-être un peu du rouge lointain), et aucune distribution de puissance spectrale non négative, n’excite qu’une seule sorte de cône. Si, par exemple, les M cônes pouvaient être excités seuls, cela ferait voir au cerveau une couleur imaginaire plus verte que tout vert physiquement possible; le produire en voyant la lumière aurait besoin de certaines parties rouges et bleues de la lumière visible pour avoir un pouvoir négatif, ce qui est impossible. Une telle couleur « hyper-verte » serait dans le diagramme de chromaticité de l’espace colorimétrique CIE 1931 (image de gauche à droite) dans la zone vide au-dessus de la zone colorée et entre l’axe y et la ligne x + y = 1.

Couleurs chimériques
Une couleur chimérique est une couleur imaginaire qui peut être vue temporairement en regardant fixement une couleur forte pendant un certain temps jusqu’à ce que certaines des cellules du cône deviennent fatiguées, changeant temporairement leurs sensibilités de couleur, puis regardant une couleur nettement différente. Ils sont expliqués par la théorie des couleurs du processus adverse. Par exemple, regarder un champ de couleur primaire saturé puis regarder un objet blanc entraîne un décalage de teinte opposé, provoquant une rémanence des couleurs complémentaires. L’exploration de l’espace des couleurs en dehors de la gamme des « vraies couleurs » par ce moyen est une preuve majeure corroborante pour la théorie des processus de vision des couleurs de l’adversaire. Les couleurs chimériques peuvent être vues en regardant avec un œil ou avec les deux yeux, et ne reproduisent pas simultanément les qualités des couleurs opposées (par exemple « bleu jaunâtre »). Les couleurs chimériques incluent:

Les couleurs stygiennes: elles sont simultanément sombres et incroyablement saturées. Par exemple, pour voir « bleu stygien »: regarder le jaune vif provoque une rémanence bleu foncé, puis en regardant le noir, le bleu est vu comme bleu contre le noir, mais en raison du manque de contraste de luminosité habituel, il semble être sombre comme le noir. La rétine de l’œil contient des neurones qui ne tirent que dans l’obscurité.
Couleurs auto-lumineuses: elles imitent l’effet d’un matériau lumineux, même sur un support tel que le papier, qui ne peut que refléter et ne pas émettre sa propre lumière. Par exemple, pour voir « rouge auto-lumineux »: regarder le vert provoque une rémanence rouge, puis en regardant le blanc, le rouge est vu contre le blanc et peut sembler être plus clair que le blanc.
Couleurs hyperboliques: elles sont incroyablement fortement saturées. Par exemple, pour voir « orange hyperbolique »: regarder le cyan clair provoque une rémanence orange, puis en regardant l’orange, l’image résultante orange vue sur le fond orange peut provoquer une couleur orange plus pure que la couleur orange la plus pure qui peut être faite par toute lumière normalement vue. Ou, regarder quelque chose de magenta pur à la lumière du soleil pendant deux minutes ou plus, rendant ainsi temporairement les cônes rouges et bleus moins sensibles, puis regarder les feuilles vertes, peut entraîner une vision d’une image verte anormalement pure.

Preuve réclamée pour la capacité de voir des couleurs impossibles pas dans l’espace de couleur
Dans des circonstances normales, il n’y a pas de teinte qui pourrait être décrite comme un mélange de teintes adverses; c’est-à-dire, comme une teinte à la recherche d’un « rouge-vert » ou d’un « jaune-bleu ».

En 1983, Hewitt D. Crane et Thomas P. Piantanida ont effectué des tests à l’aide d’un dispositif eye-tracker qui avait un champ d’une bande rouge verticale adjacente à une bande verte verticale, ou plusieurs bandes rouges et vertes alternativement étroites (ou dans certains cas jaune et bleu à la place). Le dispositif pouvait suivre les mouvements involontaires d’un œil (il y avait un patch sur l’autre œil) et ajuster les miroirs pour que l’image suit l’œil et les limites des bandes étaient toujours aux mêmes endroits sur la rétine de l’œil; le champ à l’extérieur des bandes a été obturé avec des obturateurs. Dans de telles conditions, les bords entre les bandes semblaient disparaître (peut-être en raison de la fatigue des neurones détectant les bords) et les couleurs s’écoulaient dans le cortex visuel du cerveau, remplaçant les mécanismes d’opposition et ne produisant pas la couleur attendue. de mélanger des lumières sur un écran, mais de nouvelles couleurs entièrement, qui ne sont pas dans l’espace colorimétrique CIE 1931, que ce soit dans sa partie réelle ou dans ses parties imaginaires. Pour le rouge et le vert, certains ont vu un champ pair de la nouvelle couleur; certains ont vu un motif régulier de points verts juste visibles et de points rouges; certains ont vu des îles d’une couleur sur un fond de l’autre couleur. Certains des volontaires pour l’expérience ont rapporté que par la suite, ils pourraient encore imaginer les nouvelles couleurs pour une période de temps.

Certains observateurs ont indiqué que bien qu’ils savaient que ce qu’ils voyaient était une couleur (c’est-à-dire que le champ n’était pas achromatique), ils étaient incapables de nommer ou de décrire la couleur. Un de ces observateurs était un artiste avec un grand vocabulaire en couleurs. D’autres observateurs des nouvelles teintes ont décrit le premier stimulus comme un vert rougeâtre.

En 2001, Vincent A. Billock et Gerald A. Gleason et Brian H. Tsou ont mis en place une expérience pour tester une théorie selon laquelle l’expérience de 1983 ne contrôlait pas les variations de la luminance perçue des couleurs du sujet au sujet: deux couleurs sont un observateur en alternant rapidement entre les couleurs produit la moindre impression de scintillement. L’expérience de 2001 était similaire mais contrôlée pour la luminance. Ils ont eu ces observations:

Certains sujets (4 sur 7) ont décrit des phénomènes de transparence – comme si les couleurs de l’adversaire provenaient de deux plans de profondeur et pouvaient être vues, l’une par l’autre. …

Nous avons constaté que lorsque les couleurs étaient équiluminantes, les sujets voyaient des verts rougeâtres, des jaunes bleutés, ou un échange de couleurs spatiales multistables (un phénomène perceptif entièrement nouveau [sic]); lorsque les couleurs étaient non-lumineuses, les sujets ont vu la formation de motifs parasites.

Cela les a amenés à proposer un «modèle d’opposition de couleur corticale à fil mou», dans lequel les populations de neurones rivalisent pour tirer et dans lesquelles les neurones «perdants» se taisent complètement. Dans ce modèle, l’élimination de la compétition, par exemple en inhibant les connexions entre les populations neuronales, peut permettre à des neurones mutuellement exclusifs de s’allumer ensemble.

Hsieh et Tse en 2006 ont contesté l’existence de couleurs interdites par la théorie de l’opposition et prétendu qu’elles sont, en réalité, des couleurs intermédiaires. Voir aussi la rivalité binoculaire.

Dans les synesthètes
Certains individus avec une synesthésie de couleur X → prétendent être capables de percevoir des couleurs impossibles lorsque, par exemple, deux lettres voisines ont des couleurs opposées. Ainsi, quelqu’un qui a la graphésie → la synesthésie de couleur, et qui considère un être rouge et n être vert pourrait être capable de percevoir rouge-vert si ces deux lettres se produisent consécutivement, comme dans le mot an.