Chapitre 3 : Couleurs et arts

Chapitre 3 : Couleurs et arts
1ere ES/L
Thème Représentation visuelle
BO :
Notions et contenus
Compétences exigibles
Couleurs et arts
Colorants et pigments.
Rechercher et exploiter des informations portant sur
Approche historique.
les pigments, les colorants et leur utilisation dans le
Influence d’un ou plusieurs paramètres sur la domaine des arts.
couleur de certaines espèces chimiques.
Pratiquer une démarche expérimentale pour
déterminer la présence de différents colorants dans
un mélange.
Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre
en évidence l’influence de certains paramètres sur
la couleur d’espèces chimiques.
Synthèse soustractive ; synthèse additive.
Application à la peinture et à l’impression couleur.
Distinguer synthèses soustractive et additive.
Exploiter un cercle chromatique.
Interpréter la couleur d’un mélange obtenu à partir
de matières colorées.
Acquis du collège : lumière blanche composée de
lumières colorées, couleur d’un objet, synthèse
additive, synthèse d’une espèce chimique.
I) Colorants et pigments, d'hier à aujourd'hui :
Activité documentaire : Histoire et composition des pigments
Correction :
Q1- Un colorant est une espèce soluble dans le milieu qu'elle colore. On désigne par teinture le
colorant d'une fibre textile. Un pigment est une espèce dispersée (non soluble) dans le milieu
qu'elle colore.
Q2Nom du pigment
Origine (animale,
végétale, minérale, de
synthèse)
Alizarine
Végétal
Extrait de la racine de
garance des teinturiers
Carmin
Animal
Femelle cochenille
Céruse
Minérale
Garance
Végétal
Indigo
Mauvéine
Végétal
De synthèse
Carbonate de plomb
Herbe »Rubia
tinctorium »
Feuilles de l’indigotier
Pourpre tyrienne
Animal
Rouge indien
Minérale
Sépia
Animal
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Source du pigment s’il
est naturel
Coquillage « Murex
Brandis »
Oxyde de fer provenant
des indes
Liquide secrété par la
seiche
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Couleur obtenue
Rouge vif
Rouge foncé virant sur
le violet
blanc
Rouge vif
Bleu
mauve
Rouge violacé
Rouge tirant sur le
marron
Brun
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Q3- La couleur d'un pigment peut varier en fonction de l'environnement : par exemple sa couleur
change en présence ou en l'absence d'eau (ex : l'ocre jaune est un oxyde de fer hydraté alors
que l'ocre rouge est le « même » oxyde de fer mais déshydraté)
Q4- Une plante tinctoriale qualifie une plante qui donne (ou peut donner) un produit quelconque
susceptible d'être employé dans la teinture (l'indigo, le pastel, ...)
Q5- Les pigments de synthèse se développent au 19ème siècle grâce à l'essor de l'industrie
chimique.
Q6- Les colorants chimiques permettent la création d'une grande variété de couleurs, pour un coût
beaucoup plus faible et un tonnage beaucoup plus élevé. Cela a entraîné, notamment, la ruine
des producteurs de garance dans le sud de la France.
II) Facteurs influençant la couleur de certaines espèces chimiques :
TP : Facteurs influençant la couleur de certaines espèces chimiques
Dans quasiment tous les musées, les œuvres d’art et en particulier les
peintures sont exposées dans des conditions très strictes. Le degré
d’hygrométrie ainsi que la température sont surveillées, l’air est filtré
pour éviter toute pollution extérieure, il y a très peu de lumière directe
du jour et les photographies au flash sont interdites. Il faut en fait
surtout éviter les variations de ces différents paramètres.

Taux idéal d’humidité relative : 50 à 60%

Température idéale : entre 18 et 20° C
Par exemple, la Joconde est conservée à 19° et 55% d’Hr.
1- A partir des différentes précautions prises dans les musées, identifier les facteurs qui peuvent
dégrader les peintures et qui peuvent donc influencer donc la couleur de certaines espèces
chimiques.
Les différents facteurs qui peuvent influencer la couleur de peintures sont :
➢ la température
➢ l'exposition à la lumière et aux UV
➢ l'humidité
➢ l'exposition à l'oxygène de l'air
II-1) Couleur et hydratation :
Expérience : Sulfate de cuivre anhydre
Observation : Le sulfate de cuivre initialement blanc, se colore en bleu
au contact de l'eau.
Eau distillée
Conclusion : L'eau, et donc l'humidité est un facteur qui peut
influencer la couleurs de certaines espèces.
II-2) Couleur et pH :
Expériences:
L'acide chlorhydrique a un pH voisin de 1, la solution est donc acide puisque son pH est inférieur à 7. La
solution d'hydroxyde de sodium a un pH voisin de 13, la solution est donc basique puisque son pH est
supérieur à 7.
BBT
BBT
Acide
chlorhydrique
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Hydroxyde
de sodium
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Observations : Avec l'acide chlorhydrique (solution acide) le BBT forme un mélange jaune. Avec
l'hydroxyde de sodium (solution basique) le BBT forme un mélange bleu.
Conclusion : le pH du milieu est un facteur qui peut influencer la couleur de certaines espèces chimiques.
II-3) Couleur et lumière :
Expérience : On forme un précipité de chlorure d'argent dans deux tubes à essais en ajoutant quelques
gouttes de nitrate d'argent à une solution de chlorure de sodium.
cache
Précipité de
chlorure d'argent
Précipité de
chlorure d'argent
Le premier tube est exposé à la lumière tandis que le second est placé à l’abri de la lumière.
Observation : Au bout de 20 minutes on constate que le précipité placé sous la lumière a noircit tandis
que celui placé à l'abri de la lumière est resté blanc.
Conclusion : La lumière et les rayons UV peuvent influencer la couleur d'une espèce colorée.
III) Mélange de colorants :
TP : Facteurs influençant la couleur de certaines espèces chimiques
Très souvent les industriels de l'industrie agro-alimentaire ont recours à des colorants pour améliorer
l'aspect visuel de leurs produits.
On se propose d'analyser par chromatographie le colorant vert du sirop de menthe.
Expérience :
Cuve à chromatographie
Chromatogramme
Dépôts de colorants
V
J
B
Eluant
Observations :
On constate au dessus des dépôts jaune et bleu, une seule tache de la couleur
du dépôt initial.
Au dessus du dépôt vert on constate qu'il y a deux taches bleue et jaune dont
les hauteurs correspondent avec les taches des autres colorants bleu et jaune.
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Conclusion : Le colorant vert du sirop de menthe est un mélange homogène de colorants bleu et jaune.
IV) Synthèse additive des couleurs :
Expérience : document 1 du livre (Nathan) p 62
Exploitation :
Q1- Lumière Rouge + Lumière Verte : Lumière Jaune
Q2- Lumière Bleue + Lumière Verte : Lumière Cyan
Q3- Lumière Rouge + Lumière Bleue : Lumière magenta
Q4- Lumière Rouge + Lumière Verte + Lumière Bleue : Lumière Blanche
Q5- Qu’obtient on en superposant les 3 lumières colorées ?
En superposant les 3 lumières colorées, on obtient de la lumière blanche. On réalise une
synthèse additive de 3 lumières colorées
Q6- Quel nom donne-t-on aux lumières Rouge, Verte et Bleue ?
Les lumières Vertes, Bleues et rouges sont appelées lumières colorées primaires
Q7- Quel nom donne-t-on aux lumières colorées obtenues à partir de la superposition de 2 des
lumières colorées précédentes ?
On leur donne le nom de lumières colorées secondaires (lumières cyan, jaune et
magenta)
Q8- Donner deux applications de la synthèse additive des couleurs.
Ecrans de TV couleurs, d’ordinateurs, de tablettes, … et éclairage sur une scène, sur un
bâtiment, … (voir document 3 p 63 du livre)
Conclusion : Mettre en relation
On a distingué trois types de cônes sensibles chacun à des longueurs d'ondes différntes : dans le rouge,
dans le vert et dans le bleu.
Lorsque la lumière blanche pénètre dans l'oeil, ces trois types de photorécepteurs sont stimulés en même
temps et le cerveau reçoit simultanément trois stimuli. Le cerveau interprète la « superposition » ou
« l'addition » de ces stimuli et identifie la lumière blanche. C'est pourquoi on parle de synthèse additive.
Document 2 p 62 : Le cercle chromatique
1- La couleur complémentaire du jaune est le bleu.
2- Les couleurs jaune et bleu sont complémentaires, donc leur superposition donne du blanc. La
superposition du blanc et du rouge donne du rouge.
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Le cerce chromatique (les couleurs complémentaires sont opposées)
V) Synthèse soustractive des couleurs :
Expérience : On interpose des filtres colorés à un faisceau de lumière blanche décomposé par un réseau.
Q1- Que se passe-t-il quand on place un filtre vert devant une source de lumière blanche ?
On observe que seule la lumière verte est transmise mais que les lumières rouge et bleue
sont arrêtée. Le filtre vert ne laisse passer que la lumière verte et il absorbe les lumières
rouge et bleue
Q2- Compléter le tableau suivant
Filtre
Lumière transmise
Lumière arrêtée
Vert
Verte
Rouge et bleue
Rouge
Rouge
Verte et bleue
Bleu
Bleue
Rouge et verte
Cyan
Bleue et verte
Rouge
Jaune
Rouge et verte
Bleue
Magenta
Rouge et bleue
Verte
Expérience : à l'aide de l'animation suivante http://labolycee.org/anims/CouleursDesObjets.swf
répondre aux questions suivantes :
Q3- Quelle(s) sont les lumière(s) colorée(s) (RVB) qui sont absorbée(s) ou qui renvoyée(s) quand
on éclaire un objet rouge avec une lumière blanche ?
Un objet rouge se comporte comme un filtre rouge : il absorbe les lumières verte et bleue de la
lumière blanche et il diffuse la lumière rouge. Il apparaît donc rouge.
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Q4- Répondre à la même question mais cette fois pour un objet vert
Un objet vert se comporte comme un filtre vert : il absorbe les lumières rouge et bleue de la
lumière blanche et il diffuse la lumière verte. Il apparaît donc vert.
Q5- Répondre à la même question mais cette fois pour un objet bleu.
Un objet bleu se comporte comme un filtre bleu : il absorbe les lumières rouge et verte de la
lumière blanche et il laisse passer la lumière bleue. Il apparaît donc bleu.
Q6- Quelle(s) sont les lumière(s) colorée(s) (RVB) qui sont absorbée(s) ou qui renvoyée(s) quand
on éclaire un objet cyan avec une lumière blanche ?
Un objet cyan se comporte comme un filtre cyan : il absorbe la lumière rouge de la lumière
blanche et il laisse passer les lumières verte et bleue. Il apparaît donc cyan.
Q7- Répondre à la même question mais cette fois pour un objet jaune.
Un objet jaune se comporte comme un filtre jaune : il absorbe la lumière bleue de la lumière
blanche et il laisse passer les lumières rouge et verte. Il apparaît donc jaune.
Lumière
blanche
Lumière
blanche
Objet
Rouge
Lumière
blanche
Objet vert
Lumière
blanche
Lumière
cyan
Objet
bleu
Lumière
blanche
Lumière
jaune
Objet
cyan
Synthèse soustractive des couleurs
Objet
jaune
Étude du document 2 p 64 : Nathan
5- En imprimerie on parle de synthèse soustractive.
6-7- La superposition d'un point bleu et d'un point jaune donne un point noir. En effet, le point bleu
soustrait le rouge et le vert et un point jaune soustrait le bleu : aucune lumière ne sera donc diffusée.
8- L'encre noire peut-être remplacée par la superposition de trois encres jaune, cyan et magenta. Mais le
dosage est délicat pour avoir une bonne coloration noire et le pigments de couleur sont souvent chers
alors on préfère donc ajouter une quatrième encre, l'encre noire.
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