Synthèse de lumières colorées sur un écran
Contexte du sujet :Lorsque nous regardons un écran de télévision ou d’ordinateur, nos yeux reçoivent de la lumière blanche ou colorée.
A partir des documents ci-dessous et du logiciel Paint, on cherche à comprendre et modéliser la synthèse de ces lumières reçues.
Documents :
Document 1 : Code des couleurs en informatique D’après http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_couleurs
Le code RVB sépare les trois composantes (Rouge, Vert, Bleu) sur une échelle de 0 à 255 inclus en décimal (ou de 0 à FF en hexadécimal)
Le code TSL sépare les trois composantes :
l'angle (en degrés) sur le disque chromatique, la saturation et la luminosité (en %).
L’octet est en informatique une unité de mesure indiquant une quantité de données.
Un octet est composé de 8 bits, soit 8 chiffres binaires (0 ou 1).
Un octet peut représenter 28 = 256 valeurs différentes. La valeur de tout octet peut s'écrire avec un entier naturel entre 0 et 255 compris (en base 10). Elle peut aussi s'écrire avec huit chiffres binaires, entre 00000000 et 11111111 , ou avec deux chiffres hexadécimaux, entre 00 et FF compris. La notation hexadécimale est utilisable dans de nombreux langages informatiques car elle est pratique et compacte pour noter la valeur d'un, ou plusieurs, octet(s).
Document 2 : cercle chromatique
La teinte est la forme pure d'une couleur, c'est-à-dire sans adjonction, ni de blanc, ni de noir, ni de gris. Les teintes sont représentées sur le pourtour du cercle chromatique (dit aussi "roue chromatique", "roue des couleurs" ou encore
"cercle des couleurs"). On peut parler également de tons.
Du fait que l'on représente le plus souvent cette composante sur le cercle chromatique, elle est
généralement considérée comme étant de nature angulaire, graduée de 0 à 360 et convertie éventuellement de 0 à 255 en informatique.
En théorie des couleurs, la saturation, ou, "pureté", est l'intensité d'une teinte spécifique : une teinte hautement saturée a une couleur vive et intense tandis qu'une teinte moins saturée paraît plus fade et grise.
Deux couleurs diamétralement opposées sur le cercle sont dites complémentaires.
Document 3 : Palette de couleur du logiciel paint :
La palette du logiciel paint est accessible en cliquant sur l’icône « Modifier les couleurs » .
Matériel à disposition :
1 ordinateur
1 lentille convergente utilisable comme loupe
1 source de lumière blanche
Filtres de couleurs Rouge, Vert, Jaune, Bleu, Cyan et Magenta Travail à effectuer : Sur une page OpenWrite.
1. Compréhension des documents :
Donner les codes couleurs RVB des lumières rouge, verte et bleu en utilisant l’échelle décimal.
Pourquoi l’échelle est-elle graduée de 0 à 255 ? 2. Synthèse additive de lumière :
Copier sur une page de paint le document suivant ; le compléter en ajoutant les couleurs appropriées.
Recopier le schéma complet sur le fichier OpenWrite et préciser les codes couleurs utilisés pour chaque tache.
3. Avec le matériel à votre disposition, proposer un montage qui permet d’illustrer la synthèse additive des couleurs.
4. Observer à la loupe binoculaire l’écran de l’ordinateur. Changer la couleur de la partie de l’écran observée en utilisant le code RVB.
A partir des observations, expliquer en quelques phrase (10 lignes maximum) comment l’écran de l’ordinateur restitue la couleur sur l’écran.
Synthèse soustractive
Document 1 : Décomposition de la lumière blanche avec un prisme :On envoie un pinceau de lumière sur un prisme qui la disperse.
Le spectre obtenu est continu ; il contient toutes les longueurs d’onde correspondant au domaine du visible
Document 2 : Rôle de filtres
On place des filtres de couleur devant une source de lumière blanche ; on analyse la lumière transmise par le filtre.
Filtre Rouge : Filtre bleu :
Question 1 :
Expliquer le rôle d’un filtre de couleur. Que peut-on dire de la lumière absorbée par rapport à la lumière diffusée par l’objet ?
Question 2 :
Comment à partir d’une source de lumière blanche et de 3 filtres colorés cyan, magenta et jaune obtenir les lumières rouge, verte ou bleue.
Prévoir et expliquer en schématisant les différentes situations.
Vérifier vos prévisions de façon expérimentale.
Schémas à disposition : Pour changer les couleurs, utiliser paint.
Question 3 : couleur des objets
Aide : Pour prévoir la couleur des objets, on peut considérer que la lumière est une superposition de lumières rouge (R) et/ou verte (V) et/ou bleue (B) ; par exemple pour la lumière blanche : R+V+B
Cas d’un objet rouge en lumière blanche
Lumière incidente
Blanche Verte Jaune
Lumière(s) absorbée(s) par les pigments du tissu
Lumière(s) diffusée(s)
Cas d’un objet jaune en lumière blanche
Lumière incidente
Blanche Verte Magenta
Lumière(s) absorbée(s) absorbées par les pigments du tissus Lumière(s) diffusée(s)
Documents : différents procédés d’impression
L’impression LASER utilise des poudres colorées appelées toner. Ces poudres sont placées sur une feuille de papier et fixée par chauffage, ce qui provoque leur fusion.
Il existe 4 toners de couleurs différentes : cyan, magenta, jaune et noir (CMJN).
