La couleurs des objets







Cours de physique – niveau classe de première S –  partie « Couleurs et images » (optique)

  1. Couleur d’un objet
  2. Mécanisme de perception de la couleur d’un un objet éclairé en lumières à blanche spectrale
  3. Objet éclairé en lumière colorée monochromatique
  4. Objet éclairé par une lumière colorée polychromatique
  5. De quoi dépend la couleur d’un objet ?

Couleur d’un objet

Tout objet (ou l’une de ses parties) est dit d’une couleur donnée s’il est perçu de cette couleur lorsqu’il éclairé par une lumière blanche. Par exemple on dit qu’un objet est vert si on le perçoit de couleur verte sous un éclairage de lumière blanche.

Mécanisme de perception de la couleur d’un un objet éclairé en lumières à blanche spectrale

Par définition une lumière blanche spectrale comporte l’ensemble des lumières du spectre visible avec des intensités équivalentes.

Lorsqu’un objet coloré opaque reçoit une telle lumière il va:

  • diffuser la ou les lumières qui constituent sa couleur.
  • absorber toutes les autres couleurs dont l’ensemble est complémentaires de sa propre couleur.

Ce mécanisme correspond à une synthèse soustractive des couleurs.

Ainsi:

  • un objet rouge diffuse de la lumière rouge et absorbe une lumière polychromatique cyan.
  • un objet vert diffuse une lumière verte et absorbe une lumière polychromatique magenta.
  • un objet magenta diffuse une lumière polychromatique magenta combinant du et du rouge tandis qu’elle absorbe

Objet éclairé en lumière colorée monochromatique

Une lumière monochromatique est constituée de radiations d’une seule longueur d’onde qui correspondent à une seule couleur. Par conséquent seules deux situations peuvent se présenter :

  • si cette couleur est diffusée par l’objet alors ce dernier est perçu de même couleur que la lumière.
  • si cette couleur est absorbée alors, en l’absence de tout autre éclairage, l’objet est perçu comme noir.

Exemples

  • un objet rouge (en lumière blanche) semble rouge s’il est éclairé par une lumière rouge mais il est perçu noir sous une lumière monochromatique violette, bleu, verte etc.
  • un objet cyan (diffusant en lumière blanche un mélange de lumières vertes et bleues) semble vert avec une lumière monochromatique verte, il semble bleu avec une lumière bleu et il est perçu noir avec une lumière rouge.

Objet éclairé par une lumière colorée polychromatique

Un objet éclairé par une lumière colorée polychromatique (mélange de lumières colorées) est perçu :



  • de la même couleur que la lumière qui l’éclaire s’il diffuse toute ses couleurs.
  • de la même couleur qu’une des lumières colorées composant la lumière polychromatique si elle est la seule à être diffusée.
  • noir s’il absorbe toutes les lumières colorées.

Exemples 

  • Si un objet rouge est éclairée éclairé par une lumière cyan (mélange de lumières bleues et vertes) alors il ne diffuse aucune lumière et semble noir.
  • Si un objet rouge est éclairé par une lumière jaune polychromatique ( lumière rouge + lumière verte) alors il diffuse le rouge (mais pas le vert) et semble vert.

De quoi dépend la couleur d’un objet ?

La couleur d’un objet dépend de l’objet lui-même et des lumières qu’il absorbe ou diffuse mais sa couleur dépend aussi de la lumière d’éclairage elle-même, le résultat sera différent suivant que la lumière blanche, colorée monochromatique ou colorée polychromatique.


Notions de seconde à réviser


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