Il existe deux types de synthses des couleurs

Synthèse des couleurs – Daniel Huilier - 2010
Il existe deux types de synthèses des couleurs :
•
•
la synthèse additive ;
la synthèse soustractive.
Premier cas, on "mélange" les lumières colorées issues de sources primaires (qui émettent
elles-mêmes de la lumière : lampes, luminophores des écrans couleur des téléviseurs ...). On
dit que l'on réalise une "synthèse additive " de "couleurs-lumière". En pratique, comment
observer ce mélange ? On envoit les différentes lumières colorées sur un écran blanc (qui
diffuse entièrement la lumière qu'il reçoit ). Cet écran prend donc la couleur du "mélange" des
lumières colorées.
Deuxième cas, on "mélange" des couleurs issues de sources secondaires de lumière (objet,
matière quelconques qui ne produisent pas de lumière ), on réalise alors une synthèse
soustractive de ces "couleurs-matière" ( à condition de pouvoir effectivement mélanger ces
couleurs : on utilise en général des feutres, de la peinture, des crayons ... ). La couleur de ces
matières est due à la présence de pigments qui absorbent une partie de la lumière qu'elles
reçoivent et qui renvoient une lumière dont le spectre, modifié, donne la couleur de la matière.
On peut modéliser le rôle de ces pigments par des filtres qui rendent compte de leur pouvoir
absorbant, et modéliser ainsi le mélange de ces "couleurs-matière" par le mélange de lumières
traversant ces filtres.
Pour simplifier, on découpe le spectre de la lumière blanche en trois bandes correspondant
aux couleurs rouge, vert et bleu. Ce découpage en trois tiers de spectre se trouve à la fois
justifié par les résultats expérimentaux de la colorimétrie et les études sur la structure de la
rétine.
Synthèse additive
On peut synthétiser presque toutes les "couleurs-lumière", en particulier le blanc, en
additionnant trois lumières colorées, dites primaires, à condition qu'aucune des trois ne puisse
être synthétisée par l'addition des deux autres. Le choix des trois couleurs fondamentales est
arbitraire mais on utilise souvent les trois couleurs rouge, vert et bleu. La superposition de ces
trois couleurs donne le blanc :
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Synthèse des couleurs – Daniel Huilier - 2010
Ceci peut également se représenter de la façon suivante :
Les trois couleurs primaires, que l'on peut caractériser par un spectre de longueurs d'onde
correspondant à un tiers du spectre de la lumière blanche.
rouge
vert
bleu
L'addition de ces trois lumières, en proportions convenables, donne une gamme très étendue
de couleurs et peut redonner la lumière blanche.
blanc
bleu
vert
jaune
vert
cyan
bleu
magenta
bleu
rouge
rouge
vert
rouge
Ce procédé est notamment utilisé pour les écrans de téléviseur : observez un écran de
téléviseur avec une loupe, vous verrez une succession de pastilles fluorescentes bleues, vertes
et rouge (les luminophores), groupées par trois. Les pastilles s'illuminent de façon plus ou
moins intenses et recréent ainsi une gamme très étendue de couleurs :
luminophores d'un écran de télévision
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Synthèse des couleurs – Daniel Huilier - 2010
Voici un exemple de synthèse additive réalisée grâce à un prisme :
Synthèse soustractive
On peut également synthétiser les couleurs en soustrayant à la lumière blanche une plus ou
moins grande partie de ses radiations lumineuses (d'où le nom de "synthèse soustractive"). La
matière peut en effet soustraire, grâce à ses pigments, une partie des radiations lumineuses
qu'elle reçoit ; le mélange des matières adéquates permet donc de choisir les parties du spectre
qui seront absorbées, créant ainsi une nouvelle couleur : celle correspondant à la lumière
effectivement transmise après ces différentes soustractions. Plutôt que d'étudier directement le
rôle des pigments; nous les modélisons par des filtres. Un filtre de couleur X est une
substance qui transmet la lumière colorée correspondant à cette couleur X, et absorbe
partiellement ou totalement les autres lumières colorées. On crée ainsi les couleurs dites
"couleurs-matière". Le spectre d'un filtre jaune par exemple, éclairé en lumière blanche, est
celui de la lumière blanche, où manquent les radiations bleues, et où ne sont présentes que les
radiations vertes et rouges.
Comme pour la synthèse additive, on réalise une synthèse soustractive en utilisant trois
couleurs, en l'occurence trois filtres colorés. Les trois couleurs primaires sont arbitraires (à
condition qu'aucune des trois ne puisse être synthétisée par la soustraction des deux autres)
mais on utilise généralement le magenta, le cyan et le jaune :
Le filtre absorbe une partie du spectre de la lumière blanche.
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Synthèse des couleurs – Daniel Huilier - 2010
Un filtre jaune absorbe la lumière bleue et transmet les lumières verte et rouge :
vert
rouge
Un filtre cyan absorbe la lumière rouge et transmet les lumières bleue et verte :
bleu
vert
Un filtre magenta absorbe la lumière verte et transmet les lumières bleue et rouge :
bleu
rouge
Eclairés en lumière blanche, deux filtres superposés ou deux pigments mélangés ne renvoient
vers l'oeil que la partie commune des spectres
jaune cyan vert
cyan magenta
bleu
vert
bleu
magenta jaune
rouge
rouge
La synthèse soustractive est notamment utilisée dans les domaines de la photographie et de
l'imprimerie.
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