Correction des exercices du chapitre 2 : Couleurs

Correction des exercices du chapitre 2 : Couleurs
Exercice 4 : Le 14 juillet belge
1. La nuit, sans éclairage, la tribune apparaît noire. Pour obtenir les couleurs du drapeau français, il faut superposer la
lumière des spots. Pour le bleu : spot bleu ; pour le blanc : superposition du spot bleu + spot vert + spot rouge ; pour le
rouge : spot rouge. On placera donc les spots dans l’ordre bleu, vert, rouge, avec une superposition partielle des spots
rouge et bleu, et la lumière du spot vert concentrée dans cette zone de superposition.
2. Le spot bleu ne fonctionne pas. Aussi : à gauche, le spot bleu est éteint donc la tribune est noire ; au centre : seuls les spots vert
et rouge fonctionnent, on obtient du jaune ; à droite le spot rouge fonctionne, donc la couleur est encore rouge.
Exercice 5 : La télévision en 3D
1. a. Le procédé utilisé par un écran de télévision est la synthèse additive.
b. Les couleurs des sous-pixels de cet écran sont les trois couleurs primaires de la synthèse additive : vert, bleu et rouge.
2. a. L’œil droit voit le rouge mais pas le bleu : le camion est rouge mais les gyrophares apparaissent noirs, sur le fond
noir de la nuit.
b. L’œil gauche voit le bleu mais pas le rouge : les gyrophares sont perçus bleus mais le camion semble noir !
3. L’ancienne méthode de restitution de la 3D avait l’inconvénient majeur de présenter une intensité lumineuse forte
sur un œil et très faible sur l’autre dans le cas où la couleur de l’objet représenté était identique à celle d’un filtre (cf.
question précédente).
Exercice 7 : L’hologramme
1. La couleur de ce laser est spectrale (la lumière est monochromatique).
2. Pour réaliser un hologramme qui restitue la perception des couleurs, il faut trois lasers : un rouge, un vert et un bleu.
Exercice 8 : Un spectacle de danse
1. Le cyan est la couleur complémentaire du rouge. Pour obtenir un éclairage cyan, on utilise donc les filtres vert et
bleu. Le jaune est la couleur complémentaire du bleu, donc on utilise les filtres vert et rouge pour l’obtenir.
2. Les ombres sont bleues et rouges. Les projecteurs utilisés sont le bleu et le rouge.
Exercice 14 : Gouache
1. a. La gouache bleue correspond à la superposition d’un filtre cyan et d’un filtre magenta.
b. La gouache rouge correspond à la superposition d’un filtre jaune et d’un filtre magenta.
2. Le mélange de gouaches bleue et rouge correspond à la superposition de tous les filtres des couleurs primaires de la
synthèse soustractive : la feuille apparaît noire.
Exercice 15 : Le roucou
1. Les fromages apparaissent jaunes.
2. La couleur complémentaire du jaune est le bleu.
3. Le rocou absorbe les faibles longueurs d’onde (autour du bleu).
4. Oui : le carotène absorbe les faibles longueurs d’onde (son spectre ne contient pas de bleu).
Exercice 17 : Spectres lumineux
1. a. La superposition des trois filtres de la synthèse soustractive donne du noir.
b. Il faut superposer deux filtres car les spectres correspondent à ceux de couleurs primaires de la synthèse additive,
donc secondaires de la synthèse soustractive.
c. Spectre a : superposition des filtres d et e ; spectre b : superposition des filtres d et f ; spectre c : superposition des
filtres e et f.
2. a. Les couleurs perçues sont : pour le spectre a : couleur bleue ; spectre b : couleur verte et spectre c : couleur rouge.
b. Les filtres correspondantes sont : pour le spectre d : filtre cyan ; spectre e : filtre magenta ; spectre f : filtre jaune.
Exercice 26 : La porte rouge
1. La porte diffuse les radiations de grande longueur d’onde du spectre visible (autour du rouge).
2. Les reflets blancs observés sur la porte sont dus à la réflexion spéculaire.
Exercice 27 : Couleurs métamères
1. La lumière de spectre (a) est jaune, celle de spectre (b) aussi. Les couleurs de ces deux lumières sont métamères.
2. a. Les pommes jaune, verte et rouge en lumière blanche apparaîtront respectivement jaune, verte et rouge avec la
source lumineuse de spectre a.
b. Les pommes jaune, verte et rouge en lumière blanche apparaîtront respectivement jaune, jaune et noire avec la
source lumineuse de spectre b.
Exercice 28 : Tunnel routier
1. Oui : une lumière monochromatique correspond à une couleur spectrale.
2. a. Blanche : la voiture diffuse toutes les longueurs d’onde, donc apparaîtra jaune dans le tunnel.
b. Bleue : elle diffuse les radiations de courte longueur d’onde (couleur spectrale bleue), donc apparaîtra noire.
c. Jaune : elle diffuse toutes les radiations sauf de courte longueur d’onde (couleur spectrale bleue, complémentaire du
jaune), donc apparaîtra jaune.
d. Noire : elle ne diffuse aucune longueur d’onde, donc apparaîtra noire.
Exercice 29 : Plus blanc que blanc
1. Le linge apparaît jaune, donc la couleur complémentaire est absorbée : la cellulose absorbe le bleu.
2. Pour compenser l’absorption du bleu par le linge, il faut que les agents azurants émettent du bleu.
3. a. Les agents azurants qui imprègnent le linge émettent un spectre autour de la couleur spectrale bleue, et la
cellulose émet le reste du spectre (vert + rouge) : on obtient tout le spectre visible.
b. Ces deux couleurs (jaune et bleu) sont complémentaires, et donnent de la lumière blanche en s’additionnant. C’est
une synthèse additive.
Exercice 32 : Couleurs et chaleur
1. Le pigment se comporte comme un filtre : il absorbe une partie du spectre visible.
2. Synthèse soustractive.
3. L’énergie lumineuse absorbée permet l’échauffement des ailes du papillon.
4. L’absorption par une aile noire est « complète» ou « totale » : tout le spectre est absorbé.
Exercice 33 : Au concert
1. Lumière rouge : filtres magenta et jaune superposés sur le trajet de la lumière blanche.
2. La superposition de deux ou trois filtres des couleurs primaires de la synthèse additive (rouge, vert et bleu) donne
un filtre opaque : on ne peut obtenir que ces trois couleurs. La superposition de filtres des couleurs primaires de la
synthèse soustractive (cyan, jaune, magenta) permet d’obtenir des couleurs secondaires : six couleurs d’éclairage sont
alors possibles.
3. La lumière cyan contient les couleurs spectrales autour du bleu et du vert, donc la chemise bleue en lumière blanche
sera perçue bleue.
4. La lumière magenta contient les couleurs spectrales autour du bleu et du rouge, donc le décor jaune, qui émet les
couleurs spectrales autour du rouge et du vert, sera perçu rouge.
Exercice 34 : Le tapirage
1. a. Les caroténoïdes et la couche qui apparaît cyan se comportent comme deux filtres (cyan et jaune) superposés.
b. Synthèse soustractive.
2. En l’absence de pigments, la plume devrait apparaître cyan, ce qui n’est pas le cas.
Exercice 36 : La couleur des minéraux
1. Pour les minéraux allochromatiques, la couleur perçue résulte d’une synthèse soustractive : une partie du spectre de
la lumière incidente est absorbée par la matière qui les compose.
2. a. L’azurite (bleue) absorbe le vert et le rouge.
b. La malachite (verte) absorbe le bleu et le rouge.
c. Le graphite (noir) absorbe le bleu, le rouge et le vert.
3. a. L’émeraude se comporte comme un filtre vert. Le citron jaune apparaît vert.
b. L’herbe verte apparaît verte.
c. La fraise des bois apparaît noire.
Exercice 37 : Les caméléons
1. Les mélanophores absorbent toute la lumière : ils apparaissent noirs.
2. a. Faibles longueurs d’onde : couleur spectrale bleue.
b. La couleur perçue des xanthophores est le complémentaire du bleu : le jaune.
3. Synthèse soustractive.