Virage du blanc au violet par vision stroboscopique

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Virage du blanc au violet par vision stroboscopique

Z. Carrière

To cite this version:

VIRAGE DU BLANC AU VIOLET PAR VISION

STROBOSCOPIQUE

Par Z.

CARRIÈRE,

Professeur à l’Institut

_Catholique

de Toulouse.

Sommaire. 2014 Visé à travers _un

disque stroboscopique, tournant à _fréquence convenable, un écran blanc fortement éclairé vire au violet nettement caractérisé comme _sensation.

La saturation apparente du violet _dépend de la _fréquence N, nulle pour N = 20 et N = 50, elle est

maxima et _{apparemment complète pour N} = 38.

La saturation _dépend encore du _rapport de la _largeur des fentes à leur _{équidistance;} elle _dépend surtout de l’éclairement de l’écran. Un mur blanc _{éclairé par} le soleil est à l’origine de la découverte; sont _indiqués d’autres _dispositifs de laboratoire utilisables à toute heure.

Le _{phénomène s’explique} assez _{bien par} les diagrammes de Broca et Sulzer _qui décrivent l’évolution de la sensation rétinienne au cours de la demi-seconde _comptée à _partir du début de _{l’impression} lumineuse.

LE JOURNAL PHYSIQUE ET LE RADIUM. SÉRIE VIII, TOME IX,

1. Première observation. - Je

rapporte

aujourd’hui

une observation accidentelle très

ancienne.

Étudiant

les flammes sensibles

stratifiées,

j’uti-lisais un

_stroboscope

_portatif

formé d’un

_disque

de mica solidaire d’une turbine en

_papier

sur

_laquelle

de

soufflais,

à la

bouche,

au _moyen d’un

long

tube

de caoutchouc.

A un _moment, ma visée se

_porta

su.r une cloison

qui

était alors éclairée par le Soleil. Je fus

_stupéfait

de

_{l’apercevoir}

violette. Je

_{répétai l’expérience}

_qui

fu.t confirmée. Je rwo

_poussai

_pas

_plus

loin alors

l’investigation.

N’ayant

rencontré,

ni dans les

manuels,

ni dans les revues, aucun.e mention de ce _gros

_phénomène,

j’entrepris,

il y a

_quelques

_mois,

d’en élucider la

cause. Décidé à faire varier le

_plus

_possible

les

paramètres

dont il

_{pouvais dépendre,}

_{j’ébauchai}

un

montage

avec une

_{lampe électriqu.e}

d’une centaine

de

_bougies

attelée à un condensateur. Je fus fort

étonné de ne rien obtenir. Je dus

_accepter

la

conclu-sion _que mon

_éclairage

était insuffisant. Je ne

manquai

pas, dès

qu’arriva

une

_journée

_{ensoleillée,}

de vérifier que ma

_première

observation n’était

entachée d’aucun,e erreur et

_pouvait

être

_reproduite

à _{volonté par}

_journées

ensoleillées.

_J’acceptai

la

nécessité de monter mes

_{appareils près}

d’une

fenêtre,

résigné

à attendre les

journées

et les heures. favorables. La suite de cette étude montrera comment

et avec

_quels

_avantages

_j’ai

_pu revenir aux sources

artificielles. Donnons de

suite,

du

_phénomène,

d’après

les lois de

_{l’optique classique,}

une

expli-cation d’autant

_plus

valable _que nul

_jusqu’ici

ne

l’avait

envisagée.

2.

_Diagrammes

de Broca et Sulzer. - Dans

les

_Comptes

rendus de l’Académie des Sciences

_(1),

Broca et Sulzer ont donné les

_diagrammes

de la

figure

1

_{représentant}

l’évolution de la sensation

Fig. i.

visuelle dans les tout

_premiers

instants de

l’impres-sion lumineuse

_qui

_{l’engendre.}

Les ordonnées

repré-sentent

en ~ lux

(bougies-mètres)

l’éclairement perçu par l’oeil

quand

on _coupe le faisceau incident en

un

_{point quelconque}

de la courbe, à un instant

(1) C. R. Acad. Sc., )e semestre, p. 8b’~.

123

quelconque

après

le début de son

_impression.

L’éclairement de yo

bougies-mètres

représenté

par l’horizontale AC

correspond

à une vision

indéfi-niment maintenue. C’est une

_asymptote

à

_laquelle

se raccorde nécessairement le

diagramme

ABC

indé-finiment

prolongé,

mais au lieu de se _faire

par-dessous, c’est

_par-dessus

qu.e s’en réalise

l’approche

progressive.

L’asymptote,

valable pour une durée

infinie,

est, tout

_près

de

_l’origine,

traversée sous un ~

angle

voisin de 9oO. Il y a en B un maximum très

aigu

(maximu.m

B.

_S.)

_qui

est à la base de

l’expli-cation que

j’entreprends.

Les deux courbes de la

_figure

ont _pou.r cote

respective

l’ordonnée de leur

_asymptote.

Appelons

P,

le

_rapport

de l’ordonnée du maximum B. S. à l’ordonnée de

_{l’asymptote.}

Il est

visible _{que P} croît avec cette

_dernière,

c’est-à-dire

avec l’intensité du faisceau

_{expérimenté.}

P - i est

appelé

_{par Broca} et Sulzer ondulation

de

_fatigue.

Si le terme ondulation est ici

_critiquable

parce

qu’il

suggère

l’idée de

périodicité

dont le

diagramme

ne

_présente

_aucune

_trace,

la notion de

fatigue

me

_paraît

tout à fait

_justifiée..

Fis. 2. _

’

Le

_long

de _{OAB la sensation croît parce que}

l’organe

est

_apte

à recevoir l’excitation actuelle

et, de

_plus,

à retenir l’influ.x des excitations

anté-rieures pas

trop

anciennes,

jouant

ainsi le rôle

d’inté-grateur

de

_l’énergie

_reçue

_pendant

une durée

_appré2

ciable.

A

_partir

de

B,

l’intégration

ne se fait

_plus

ou ne se fait

_qu’avec

_{pertes. L’organe}

a

_changé,

sinon

de nature, au moins d’état. On dit

_qu’il

est

_fatigué.

Au lieu d’embrasser tous les moments antérieurs à

partir

de

_{l’impression}

initiale,

sa

mémoire

n’en retient

_qu’une

_fraction,

fraction réduite de

_plus

en

_plus

à mesure _que la vision se

_prolonge

_{et que,}

s’in,tégrant

à son _tour, la

_fatigue

du

_récepteur

s’accroît. De là

_l’approche

descendante

_asymptotique

à l’horizontale limite.

La sensation aurait été celle du maximum B. S.

si l’aeil avait _pu en

_supporter

indéfiniment l’effort

de

_perception.

_{Il y} a eu _{accommodation par baisse}

de sensation.

Les maxima B. S. de

_{chaque diagramme}

se

placent

régulièrement

sur une courbe

_(BEH

en traits

discon-tinus)

rapidement

descendante de

_gauche

à droite.

Portons les valeurs de P tirées de ces

_diagrammes

comme ordonnées d’un

_graphique

dont les abscisses sont les éclairements en

_régime

_permanent.

Nous

obtenons

_(fis.

₂₎

une courbe d’allure

_paraboliqn.e

tournant sa concavité vers l’axe des abscisses.

3.

_Diagrammes

en lumière

monochroma-tique.

- Broca

et Sulzer

₍₂₎

ont

_répété

leurs

expé-riences,

sinon en lumière

_{monochromatique,}

du

moins en lumière

_colorée,

obtenue _{par filtres divers} couvrant une source blanche. Ils ont obtenu des

courbes de même forme _que les

_{précédentes,}

avec

Fig. 3.

des valeurs de P

_{caractéristiques}

de

_chaque

couleur :

P est _{maximum pour} le bleu et « notablement »

plus

grand

que pour le

blanc,

tandis

qu’il

est peu

supérieur

à un _pour le _rouge et encore moins pour le vert.

Haas

₍₃₎

a

_repris

l’étude de ces variations en

définissant les

_longueurs

d’onde

_prises

au

spectro-photomètre.

Confirmant en _gros les résultats de ses

devanciers,

il

donne,

sous forme de

tableau,

les

quatre

valeurs de P

_qui

sont

_marquées

_par des

croix sur la

_figure

3. Haas a reculé devant le tracé

de la courbe

_{correspondante.}

Il est

_cependant

d’accord avec Broca et Sulzer _pour mettre le

_point

A au-dessous du

_point

B,

sans a~’lrmer pour autant

l’existence en A du _{minimum que}

_{j’ai représenté.}

Mon

_explication

s’accommode de ce minimum

(1) C. R. Acad. Se., 2e _{semestre, 1908, p. 944.}

comme de toute autre forme

_plus

ou moins

compliquée

entre les abscisses de B et de D. Ce

qu’elle exige,

d’accord en cela avec tous les au.teurs

cités,

c’est que l’ordonnée de D soit très

_supérieure

à toutes les autres. Ce

_{qu’elle postule}

et ce dont

je regrette

ne trouver aucune mention aux

_Comptes

rendus,

c’est qu le

segment

de courbe AD se

prolonge

vers la

_gauche

en moniant

_jusqu’à

l’extrémité

du

_spectre

visible,

extrémité peu

éloignée

d’ailleursi

Est ainsi exclu tout maximum voisin du

_point

D.

D’autre

_part,

la

figure

1

_{représentant}

indiffé-remment les

_diagrammes

en lumière blanche de cote

d’éclairement variable et les

_diagrammes

en lumière

monochromatique

dont la cote

_longueur

d’onde est

déterminée _par l’ordonnée du maximum B.

S.,

les

maxima des diverses cou.leurs se

_placent

sur la

courbe BEH en traits

discontinus,

ceux du _rouge

et du vert étant

_plus

_{tardifs que} ceux du bleu et du violet.

4. Prédominance du violet. - Le blanc

objectif

est u.n

mélange

de toutes les radiations de

_longueurs

d’onde

_comprises

entre

_o,4

_{et 0,7,} l’intensité relative

de chacune d’elles étant

_parfaitement

déterminée.

La sensation de blanc devant du blanc

_objectif

suppose une vision de du.rée assez

_longu.e

_pour

échapper

aux restrictions

qu’imposent

les

dia-grammes de la

figure

i.

liser du blanc à travers le

_stroboscope

ne

_peut

rester, dans tous les cas,

_{-indépendant}

de ces dia-grammes. Il doit

exister,

au moins _pour des

largeurs

et des

_espacements

de fentes

convenables,

des

fré-quences donnant lieu à une sensation

_plus

_complexe

que la sensation de

blanc,

donc à une sensation

colorée. ,

-Pour des visions assez

brèves,

les

_diagrammes

accusent des maxima B. S. très

_abrupts,

avec, pour le

_violet,

_{l’équivalent}

d’un maximum maximoru.m

puisque

le _{violet occupe l’extrémité} du

_spectre

visible. Il doit donc exister des

_fréquences

strobo-scopiques

colorant en violet les

_objets

blancs visés.

Ce _que

_{l’expérience}

vérifie. ,

Reste à en étudier les divers

_paramètres

de réali-sation dont les variations doivent

_correspondre

aux diverses

_{caractéristiques}

des

_diagrammes.

Remarquons

de suite que

l’expérience

donne

toujours

du violet à l’exclusion de toute autre couleur.

Quand

il

_paraît

non satu.ré, il est

_plus

ou moins lavé

de

blanc;

il

_disparaît

_par

_virage

au

blanc,

sans

_jamais

succéder ou céder la

place

à une autre couleur.

D’où

_je

conclus,

et au besoin

_apporte

mon

obser-vation. comme _preuve

_{expérimentale}

du tracé de la

_figure

3, que le

point

D n’est _pas un maximum.

S’il était

maximum,

la vision

_{stroboscopique}

donnerait du

bleu,

au lieu du violet. S’il était

maximum,

il serait

_déplacé

_{par des} variations de

paramètres,

par

exemple

de

l’éclairement,

du

_rapport

de la

_largeur

des fentes à leur

_espacement,

_etc., et

la couleur perçue varierait avec ces

_paramètres.

Ce dont

_{l’expérience}

ne fournit aucun cas.

Si mes devanciers ont semblé

_présenter

comme un

maximum le

_rapport

P _pour le bleu, leurs mesures ont

_porté

sur des éclairements de

_quelqu.es

centaines

de lux

seulement,

très inférieurs à ceux _que

_j’utilise.

Mon

_explication

_repose, non sur les données

numé-riques

des auteurs

cités,

mais sur l’allure des courbes

qu’ils

ont tracées. Mon

_explication

confirme cette

allure

et,

au.

besoin,

elle _{prouve que} P a

bien,

du

côté du

violet,

la variation

_{représentée}

en traits

discontinus dans la

_figure

3,

ascendante

_jusqu’à

la limite violette du

spectre

visible.

5.

_Largeur

et intervalle des fentes

strobo-scopiques.

- La

fatigue,

mise en évidence _par les

diagrammes

de la

_figure

i,

disparaît

partiellement

pendant

le _repos

_qui

suit l’éclair

_{stroboscopique.}

Un

_{stroboscope impose}

aux durées

_{d’impression}

lumineuse d’une

_part,

de _repos d’autre

_part,

ure

rapport

constant

_indépendant

de la

_fréquence.

Soit m ce

_rapport.

Pur le faire

varier,

je

perce dans le

disque

strobo-scopique 16

trous de 1 o mm de diamètre dont les centres sont distants de 25 mm. Usant à la lime

la demi-circonférence

extérieure,

_je

donne au trou

la forme d’un

_triangle

_curviligne

_symétrique

_par

rapport

au _{rayon moyen}

_{(trou-larme).}

Suivant la

position

de l’oeil derrière les _trou,s, le

_rapport

m

passe de

o,67

à zéro.

’

Pour mu

_o;67;

_{pour l’éciairement solaire}

_direct,

et _{pour la}

_fréquence

38,

le _{violet perçu} est

_quasi

satu.ré.

Pour m C

o,fi7,

la

_fréquence

et l’éclairé ment

"restant

in.changés,

le violet

_pâlit,

se

_lave;

il

disparaît

pour m o, I,

_remplacé

_par

du blanc.

On

_peut,

il est

_vrai,

_compenser la

_trop

_petite

valeur de m

_qu.i

_opère

une

_trop

forte réduction de

l’impression

lumineuse par une

augmentation

de

l’intensité dont

_je

donne aux

_paragraphes

5 et 7

les

_procédés

de réalisation. On constate _{alors que,} même pour m = o,oo3 on

_peut

obtenir du violet

et du violet

_apparemment

saturé. ,

On

_expérimente

_pour m =

o, 67,

_{avec un}

disque

de 20 cm de diamètre qu.e débordent six bandes de

papier

découpées

sous forme de

_trapèzes

symé-triques

par

rapport

au _rayon moyen. et dont les

dimensions sont 5o mm _{pour la}

_grande

_base,

la

plus rapprochée

du

centre,

20 mm _pour la

_petite

base, 15 mm _pour la distance des deux

bases,.

m varie de

1, I à

5. Pour m ~

_{I, I le}

violet existe encore, très lavé de blanc. Il

_disparaît

_pour les valeurs

supérieures

de m.

Plus aisé à _{manier que}

_{l’appareillage}

de Broca et

_Sulzer,

le

_stroboscope

a

_l’avantage

de fournir

un résultat contrôlable à tout instant. Il a, par contre, l’inconvénient de laisser incertaine la

_portion

125

discussion est

_{indispensable,}

dont le

_{développement}

est basé sur l’influence des divers

paramètres’d’expéri-mentation.

Fi g. 4,

En

_régime

_{stroboscopiqu.e,}

le début d’un éclair tombe su.r F0153il

_{incomplètement reposé,}

c’est-à-dire conservant une certaine sensation lumineuse. Le

point

du.

_{diagramme correspondant}

n’est donc

_plus

F origine,

mais

u.n

_point

tel _que B de la

_figure

5.

Fi g. 5.

Pour m =

_0,67,

le

diagramme

réel

peut

être

représenté

par le parcours OKBCEFGHIJ

qui

suppose les éclairs assez

_longs

_{pour que} soit atteint

le maximum B.

S.,

au moins _pou.r le violet

_qui

est alors saturé au maximum. Les branches de courbe

_BC,

EF,

HI _{n’ont pas leur}

_{correspondante}

dans le

diagramme

de la

_figure

i, mais doivent avoir l’allure

représentée,

en

_particulier

débuter

_brusquement

en B, E, H, avec une

_tangente

verticale.

Pour m = _{os 2 ~,} le

diagramme

réel sera OKACDFGI

les

_points

CFI,

confondus dans la

_figure

avec ceux

du

_diagramme

m =

o~ 6;,

devant être en réalité situés un _{peu au-dessou.s.}

Quand

m

diminue,

_{pour la} même

fréquence,

le

maximum

B.

S. du

_diagramme

a de moins en moins d’influence, le violet se lave et vire au blanc.

Broca et Sulzer nous

_apprennent

_que les maxima

du bleu sont atteints

_plus

vite par l’oeil que les maxima du vert et _{du rouge.} Mais ils

_{expérimentaient}

sur l’oeil

_reposé.

J’ai admis que

l’oeil,

en observation

_{stroboscopique,}

percevait

une intensité

_{représentée}

_par le

_diagramme

figure

l~;

au moins _{pour le}

_violet,

le maximum B. S.

est atteint ou

_légèrement

_dépassé.

J’admets donc que, pour le rouge, pour le vert et

peut-être

même pour le

bleu,

le maximum B. S. n’est pas encore

atteint. Conclusion

vraisemblable,

mais que rien

n’impose, puisque

tout

_dépend

de la

_position

du

point

K admis comme

_{représentatif}

du début d’un éclair en

_régime.

Le

_point

K

_pourrait,

_pour le rouge,

être tellement _peu

_éloigné

du maximum _que ce

maximum fût atteint ou au moins

_approché,

ce

qui

rendrait caduc mon raisonnement.

Il faut

_cependant

_remarquer que les maxima B. S. sont d’autant

_{plus abrupts qu’ils}

sont

_plus

élevés.

Considérons,

_figure

i, comme

_{représentant}

l’éta-lement

des

maxima,

les

_segments

MN,

PQ,

distances

horizontales des deux branches du

_diagramme

à

mi-hauteur du

_maximum

mesurée à

_partir

de

l’asymptote

horizontale. Du

_graphique~

de Broca

et Sulzer on déduit en millièmes de _{seconde, pour}

ces

_segments

c~ et les _{abscisses moyennes}

corres-pon,dantes

T.

Les valeurs de T et de A sont tellement différentes

pour le bleu d’une

part, le

vert et _{le rouge d’au.tre}

part,

que

l’hypothèse

envisagée

est à

rejeter

et la

prédominance

du violet tenue _{pour certaine.}

Au

besoin,

cette

_{prédominance}

expérimenta-lement irrécusable est une _{preuve que la}

généra-lisation

_adoptée

_{pour les}

_diagrammes

de Broca et

Su.lzer est

_légitime.

Augmentons

m. Nous obtenons le

_diagramme

de la

_{figure 5}

où

BG,

EF

_{représentent}

l’extinction

partielle

de la

sensation,

_pendant

le _repos. Le violet

perd

progressivement

sa

_{prédominance}

à mesure

que toutes les couleurs

peuvent développer

leur maxima

_{d’impression.}

Le blanc

_prédominant

résul-tant est seulement teinté de violet,

A la

limite,

pour m très

_grand,

l’effet

strobo-scopique

est nécessairement nu,l et on a du.blanc _pur.

6. Influence de la

_fréquence.

-- Partons

du

_régime

m =

o,6y.

~ = J8,

qui

donne,

violet perçu, la

saturation. Augmentons

la

_fréquence..

Les durées d’excitation

_il

et de

_{repos t2}

restent dans

le même

_rapport.

La saturation du violet

_qui

diminue prouve

l’inégale

influence des deux

durées,

sans

qu’on

puisse

dire a

_{priori laquelle}

des deux est le

plus

en défaut relativement à la

_sensation

violette

envisagée.

D’après

la courbe BE de la

_figure

i, il semble que la durée

_{d’impression t,}

doive conserver

plus longtemps

son rôle

_favorable,

le maximum B. S.

du violet étant le

_{plus rapproché}

de l’axe des ordonnées D’autre

_part,

la courbe de _repos débute par une branche descendante

_quasi

verticale dont le _parcours

_dépend

à un taux élevé de l’intervalle

de

_temps

mesurant ce _repos.

Les maxima B. S.

sont,

pour les

grandes

longueurs

d’onde,

inférieurs aux maxima pour les

petites,

mais

_déplacés

_par

_rapport

à ceux-ci vers les

_temps

croissants comme il résulte du

_paragraphe

3. En

diminuant

la d,urée du repos, on amène les

points

figuratifs

du

_diagramme

tels que

C,

F,

I

_(fis.

₄₎

à

être,

pour les

grandes

longueurs

d’onde,

plus

rapprochés

de leur maximum _{que pour les}

_petites.

La

_{prédominance}

du violet diminue. Le blanc se

lave de

_plus

en

_plus

et _{finit par subsister pur} sans

coloration

_surajoutée.

Diminuons la

_fréquence.

Les deux

durées t, et 1,

augmentent

dans le même

_rapport.

Toutes les

longueurs

d’onde tendent à intervenir _par leur

maximum B.

_S.,

_puis

_{par Jeur}

_asymptote,

donc

avec les

_{caractéristiques}

de la lumière blanche. Le violet se lave encore de

_plus

en

_plus

et est

_remplacé

par du. blanc.

’

Les limites de

_fréquence

donnant lieu au

phéno-mène sont voisines de 25 et de 5o. A

25,

on a d’ailleurs

déjà

un

_{papillotement}

sensible.

Il faut dire

_cependant

ici si le

_champ

de

_fréquence

utilisable

_dépend

du

_paramètre

m

_déjà

défini. J’ai obtenu _{pour :}

Les limites étant nécessairement mesurées à

qu.elques

unités

_près

seulement,

on

_peut

dire qu.e

l’intervalle des

_fréquences

donnant,

su.r du

blanc,

la sensation du violet est

_{indépendante}

de m.

Conclusion valable seulement avec cette restriction

que l’éclairement est

_adapté

à m, que, par

exemple,

pour ni = o,oo3 il est très

supérieur

à celui utilisé pour m = 1.

7. Influence de l’éclairement. - Je

ne

pouvais

me

_résigner

à utiliser l’éclairement solaire direct

sans tenter de lui

_imposer

des variations

mesurables,

variations dont

_j’avais

le droit d’attendre

confir-mation de

_{l’explication}

ébauchée.

J’impose

très aisément ces variations en

_projetant

le faisceau solaire sur le mur

_protégé

d’autre

_part

par des écrans

convenables,

au _moyen d’un miroir auxiliaire concave. Pour faciliter les

_comparaisons

des éclairements locaux

réalisés,

je

dispose

l’axe

principal

du miroir

_parallèle

au mur et

_éloigné

de lui de

_quelques

centimètres seulement. Réfléchis

Fig. 6.

par ce

miroir,

les rayons solaires

_frappent

obli-quement

le must à l’intérieur d’une

demi-hyperbole

(fig.

6)

dont l’axe

_{F, x}

est

_parallèle

à l’axe du miroir et le sommet _peu

_éloigné

du

_foyer

du miroir

_projeté

en

_F~.

En admettant nu.lles les

_pertes

de lumière _par

réflexion et _par

_{absorption atmosphérique,}

le flux solaire

_incident

en un

_{point quelconque}

de l’axe

_Fj

x

est

égal

au carré du

_{quotient f :}

x, où

_f

mesure la

distance focale du miroir.

Avec un miroir de 2 ~ cm d’ouverture et 60 cm

de distance

focale,

j’obtiens

aisément,

au sommet 0

de

_{l’hyperbole,}

un éclairement

égal

à 100 fois celui

reçu

directement

par le miroir.

Pou.r l’observation

_{stroboscopique}

_qui

se fait

normalement au mur, intervient l’éclat

intrinsèque

de ce mu.r, éclat

qu’on

obtient en

_multipliant

le

flux incident par le cosinus de

l’angle

d’incidence. D’ailleurs le même cosinus doit intervenir

_quand

on veut comparer au flux solaire direct l’éclat

intrinsèque

qu’il

engendre

sur un mur

_{qu’il frappe}

directement,

toujours obliquement.

Le Recueil des Constantes de la Société de

_Physique

évalue à o,5

bougie :

CM2 l’éclat

intrinsèque

du.

mur éclairé _par le Soleil à

_/~5o;

_o,5

_{bougie :}

-. cm2

vaut 5000 lux

_(bougies

_par mètre

_carré),

soit 3o fois

environ l’éclairement maximum

_{expérimenté}

_par Broca et Sulzer. En observant

_près

du sommet de

l’hyperbole

de la

_figure

6, c’est un éclairement

3000 fois

_supérieur

_que

_j’utilise.

Dans la

_figure

6, la bande ombrée AB

_représente

celle

_qui,

_compte

tenu de

l’incidence,

reçoit

du

système

le même éclairement que le mur

_frappé

par le soleil sous l’incidence de

/;5~.

127

violet occupe une

_région

CDEG dont les

caracté-ristiques

sont les suivantes. Du côté _CD, la frontière est mal définie. Le violet y vire

progressivement

au blanc, de la droite vers la

_gauche.

Près du

sommet

0,

le blanc est _pur.

,£u

contraire,

EG est une frontière à bords nets,

ligne

de

_séparation

entre le _{blanc pur} vu à droite

et le violet

_apparemment

_{pur localisé} à

_gauche.

Nette et

_{généralement}

continue,

la frontière EG

est

instable,

susceptible

d’avancer

_légèrement

ou

de reculer vers le

sommet,

de modifier

localement

son tracé, sa courbure.... Instabilité due, sans _doute,

à la

_{fatigue qu.’il}

faut entendre comme un

_équilibre

entre l’excitation lumineuse d’une

part,

et, d’autre

part,

les forces de

_freinage

_qui

se

_développent

physiologiquement

dans l’oeil su.rexcité. Comme dans tout

_freinage,

des fluctuations sont inévitables

qui

se manifestent _{ici par} les fluctuations de la

frontière,

image

exacte de la frontière correspon-dante rétinienne. Il n’est _pas vrai de dire que les

récepteurs

les moins excités accusent

_plus

de

fatigue;

ils n’accusent _pas

_plus

de

_fatigue,

ils accusent

seulement

_plus

de difficulté à se défendre de la

fatigue.

Derrière le

_disque

à 16 trous en forme de

larmes,

déplaçons

l’oeil vers la

_{périphérie à}

nl o. Le violet

se

_déplace

vers le sommet

0,

en bloc comme une aire

solide,

entraînant dans le même sens ses deux

frontières

qu.i

gardent

leurs

_{caractéristiques}

respec-tives relativement à la saturation. Estimée à l’oeil

nu, la saturation sur la frontière EG est

_plus

_grande

pour m =

0,2 ;que

pour m =

o,67.

Déplacer

la

_plage

violette vers les intensités

croissantes revient à

_remplacer

les

_diagrammes

monochromatiques

relatifs à 8 m

_==0,67

_par des

diagrammes

tracés _pour une intensité

_plus

_grande.

La

_figure

1 montre que ces nouveaux

_diagrammes

doivent avoir des maxima B. S. à la fois

_plus

accentués et

_{plus rapprochés}

de

_l’origine.

D’où la

plus grande

saturation, à

m o entraîne

donc,

sur

_{chaque diagramme monochromatique,}

un

dépla-cement du

_{point figuratif}

vers

_l’origine.

Comme le

diagramme

lui-même se

_transporte

vers

_l’origine,

le même

_point

_figuratif

_peut

ne _pas

quitter

le

voisi-nage du

maximum,

ce

_qui

_explique

la

_persistance

d’une _{saturation presque}

_{parfaite jusqu’à}

des valeurs de m très inférieures à

_o,67.

J’ai obtenu du _{violet saturé pour} ni == _o,oo3.

Répétons

la même

_expérience

avec le

_disque

à

papiers trapézoïdaux

du

_paragraphe

5,

à

_partir

de m = m > o

_{signifie éloigner}

l’aeil du centre

du

_disque.

La frontière EG de la

_figu.re

6 se

_rapproche

du sommet et de l’autre frontière

_qui

reste à _peu

près

inchangée;

l’aire de la zone violette se réduit. La sélection violette ne s’exerce _pas sur le même nombre de

_{diagrammes monochromatiques}

trans-latés en bloc vers

_l’origine;

elle

_s’opère

sur les

diagrammes

de même cote

d’éclairement,

mais

l’accroissement de m fait descendre le

point

figuratif

relatif au violet le

_long

de la branche BNC de la

figure

i, ce

_qui

_désavantage

le violet sur les autres

couleurs

_qui,

_ayant

un maximum B. S.

plus éloigné

de

_l’origine

et

_plus

étalé,

gardent

plus longtemps

leur activité maxima.

La frontière CD

_{ne -peut}

_participer

au mouvement de recul _{parce que,} si le maximum B. S. du dia-gramme est

dépassé

pour

CD,

il l’est a

f ortiori

pour toute la

_région

à

_gauche

de CD.

D’ailleurs,

l’oeil ne

_supporterait

_{pas pour} m == 2

l’énorme intensité

_qu’il

subit sans contrainte

exces-sive pour m .--_ o,oo3.

Voici une autre vérification des mêmes

_principes.

Observons le mur éclairé directement par le soleil

près

d’une fenêtre dont les cadres et barreaux se

projettent

en noir sur le

_plâtre

blanc.

Pour m ~ 1, virent au violet les

plages

blanches

qui paraissent

bordées de noir.

Pour _par

_fréquences

_croissantes,

virent d’abord au violet les bordures noires

seulement,

dont la

coloration est,

dès

_{qu’elle paraît,}

nécessai-rement saturée. Le maximum de saturation se

manifeste et _par une intensification de cette

colo-ration

et _par un

_{élargissement apparent}

des bandes

(noires)

devenues violettes. C’est le

_dégradé

de la

pénombre qui

engendre

la variation d’éclat et limite la

_progression

du violet à un

_petit

nombre de

centi-mètres. Le

_{quadrilatère}

bordé de violet ne vire

pas lui-même au violet. La

_fréquence

continuant à

croître,

les bandes violettes

_paraissent

se rétrécir

et les dernières traces de violet

_{disparaissent}

au

milieu de ces

_bandes,

_disparition

d’autant

_plus

sensible _que leur teinte violette vire au noir.

J’ai

_su.pposé

_parfaitement

nettes et

_{transparentes}

les vitres de la fenêtre. S’il

_s’y

trouve des _n,uages

adhérents de

_poussières,

au moins pour une vitesse

convenable du

_stroboscope,

leur

_projection

sur le

mur blanc vire seule au

_violet,

dessinant

ainsi,

avec un contraste

_frappant,

en violet sur fond

blanc,

la

_projection

des taches

_{poussièreuses.}

Pour m constant et

_égal

à

_{o, 67}

faisons croître

progressivement

la

_fréquence

N. Pour

_NI

=~

z4

environ, le violet commence à

_paraître

à

_petite

distance

_dl1

sommet de

_{l’hyperbole}

où il se

main-tiendra

_jusqu’à

la fin. Sa frontière avant

(EG,

fig.

6)

s’avance

_jusqu’à

une distance maxima du sommet pour

laquelle

la saturation est

apparemment

complète

(et

la netteté

_parfaite,

la frontière

_près

du sommet est

_{toujours diffuse).}

A

_partir

de

_{cet éloignement}

maximum °peu

supérienr

à la distance focale du miroir

(N =

38

_environ),

N continuant à

_croître,

la même frontière recule

_pendant

_{que la saturation}

diminue.

Quand

les deux frontières se

_rejoignent,

l’V2

= 5o

environ,

la saturation est nulle, _{on retrouve}

le blanc tel

_qu’il

est _{perçu par} l’oeil nu.

durée de

_{repos t~}

_{( ftg..~).}

Pour N ~ les.

_points

figuratifs

des

_{diagrammes monochromatiques}

étaient

sur la branche ascendante. Pour =

NI,

celui du

violet,

_qui

remonte,

s’approche

du maximum B. S.

et

_engendre

un

_léger

excès de sensation de sa

couleur. Pour N =

38,

fréquence

de saturation

maxima,

le

_{point figuratif}

du violet est le maximum B. S.

N continuant à

croître,

le même

_point

descend

la branche BC du

_diagramme;

_.le

violet vire au

blanc

_qui

reste _{pur pour N} >

N2’

La _{saturation pour} N - 38

_peut

_paraître

_parfaite

parce que le

rapport

P

_(§

₂₎

du maximum B. S. à l’ordonnée

_asymptote

est de l’ordre de 10 _pour le

violet,

de l’ordre de I _pour les autres _couleurs

_(pour

lesquelles

le maximum B. S. est d’ailleurs très loin

d’être

_atteint).

8. Visée directe des sources. - Il

ne faut pas, sous

_prétexte

_{que l’éclat d’un} mur éclairé direc-tement par le Soleil est de l’ordre d’une

_demi-bougie

par centimètre

carré,

substituer à ce mur une

_bougie

visée directement. On n’arrivera pas à la voir teintée

en

violet,

_pas

_plus

que la flamme d’une

lampe

à

pétrole.

J’ai eu avec un bec Auer un succès

très*

médiocre et très iimité

_quant

aux

_paramètres

m

et N utilisables.

Une flamme

_plate

_{d’acétylène}

se teinte

légè-rement de _{violet pour} m =

o,05;

_peu ou _pas

pour m ---

0,67.

Avec le butane, la coloration est à

peine

sensible.

D’u.ne

_part,

la

_plupart

des sources

_{expérimentées}

ont un éclat

_intrinsèque

inférieur à celui que l’étude

précédente

montre

nécessaire,

éclat déficitaire surtout en

_{petites longueurs}

d’onde;

d’autre

_part,

leur diamètre

_apparent

réduit en rend l’observation

plus pénible

et les mesures

_plus

incertaine.

Diamètre

_apparent

_qu’il

faut bien

envisager,

au

_risque

de soulever une

_question

de localisation

rétinienne,

puisque j’ai opéré

avec

_quel.que

succès

avec des sources de diamètre

_apparent

_négligeable

dont il va être

_question.

9. Visée directe de

_l’image

du Soleil.

-Derrière un.

_stroboscope

de

_{caractéristique.. m}

=

on

_peut,

sans

_{danger, viser,}

sinon le Soleil

lui-même,

du moins

_l’image

virtuelle

_qu’il

donne dans un

miroir convexe de 60 cm de distance focale

_placé

à m de

_{l’appareil.}

L’expérience’

montre que, pour les

_fréquences

qui,

aux

_paragraphes

_{précédents,}

ont teinté en

violet

_plus

ou moins pur l’écran blanc

observé,

la

même teinte violette

existe,

comme une

auréole.

autour de

_l’image

solaire

_quasi

_ponctuelle

et

prati-quement

blanche. Par vitesses

croissantes;

l’auréole

naît et se

_développe,

_augmentant

_{progressivement}

de diamètre

jusqu’à

un maximum

_qui

est de l’ordre

de 2 0~. L’auréole se sature en violet à mesure _que

son diamètre

_croît,

la saturation

_apparente

étant maxima sur son

_pourtour.

Ce

_pourtour

n’est

qu’approximativement

circulaire;

comme la fron-tière EG de la

_figure

6, il est formé d’arcs de courbure variables don t la forme se modifie constamment

au cours de

_{l’expérimentation,}

indice d’un état fluctuant des éléments rétiniens

_{impressionnés.}

La vitesse continuant à

croître,

l’auréole diminue de diamètre en

_pâlissant

et finit _par

_{disparaître,}

comme une _{nappe fluide} absorbée _par un

_puits

(image solaire).

Rien.

_n’empêche

d’utiliser m =

0;6~

_en reculant

le miroir convexe ou en choisissant un miroir de

plus petit

rayon

(u.ne

boule de

jardin);

on

_peut,

au

contraire,

le

_rapprocher

_pour m = 0,025, et même

le

_remplacer

_par un miroir

_plan

_pour m = o,oo3.

C’est ce dernier

_{dispositif qu.i}

m’a

_permis

de faire les mesures inscrites au

_paragraphe

6,

qui

n’étaient pas réalisables autrement. Inscrivant ces _mesures,

je

leur ai attribué une valeu.r

_identique

à celle des mesures obtenues _par visée d’un mur éclairé.

Hypothèse

très vraisemblable

_puisque

coloration du mur et auréole ont des variations

_pratiquement

identiques.

Les mesures relatives au dernier

phéno-mène ne sont

_qu.’une

_{extrapolation}

des courbes relatives au

_premier.

De là un second

_dispositif

dont un

_avantage

réside dans

_{l’indépendance}

des conditions

_{atmosphériques}

et des heures du

jour.

10.

_Lampe

à bas

voltage.

- Prenons _comme source une

_lampe

à bas

_voltage

et à forte

intensité.

Enfilons sur la douille

qui

la

_porte

un écran en

_papier

blanc,

non

couché,

dont le

_plan

_passe à i ou 2 cm

seulement en arrière du filament incandescent.

Collons sur l’axe de

_symétrie

de

_l’ampoule

un

_petit

disque

de

_papier

noir

_qui

cachera à l’observateur

le filament dont la vue ne

_peut

_que

_gêner.

Visé à travers le

_stroboscope,

l’écran se colore en violet

exactement et dans les mêmes _{conditions que le} mur blanc des

_paragraphes

5 et 6 ou l’auréole solaire

du

_paragraphe

_précédent.

La

_plage

violette a encore, comme l’auréole

solaire,

une forme à peu

_près

circulaire centrée sur

le très court

filament;

elle

_{s’apparente}

à celle obtenue sur le mur éclairé _{par miroir} concave

parce que, de

fait,

le

_papier

_reçoit

du filament très

proche

un éclairement

_rapidement

variable en

fonction de la distance au filament. Les cercles de rayon croissant tracés avec le filament comme

centre sont les lieux

_d’égal

éclairement. Le taux de

_diminution

avec la distance étant très

_rapide,

les auréoles soustendent

ici,

toutes choses

_égales

d’ailleurs,

des

_{angles plus petits}

_que celles obtenues

avec le Soleil.

129

limitée

qui

a encore, comme celle EG de la

_figure

6, pour

caractéristiques,

la variabilité des courbures dans le

_plan

de l’écran et dans le

_temps.

Autre

_avantage

non

_négligeable

du nouveau

dispositif : utilisons

la

_{précieuse aptitude}

de la

lampe

de 6 V à

_supporter

un instant 10 V et

davan-tage

(survoltage

obtenu en court-circuitant une résistance,

normalement_

en série avec la

_lampe).

L’oeil derrière le

_stroboscope,

l’observateur

_qui

commande le court-circuit voit l’auréole

_{s’élargir,}

jusqu’à

doubler de diamètre.

Court-circuiter,

c’est

reporter

la cote d’éclairement du cercle

_R1

sur le

cercle

R2

>

Ri.

Avec ce

_{dispositif, j’ai}

_pu retrouver

jus-qu’à

m =

_0,025,

_{tout ce}

que

j’avais

constaté avec

l’éclairage

solaire. ’

Des

_lampes

de I o0o W à

_quatre

_{gros filaments}

de

_tungstène

boudinés n’ont sur les

_lampes

de 6 V

que des inconvénients

provenant

de l’étendue de la source.

11.

Écrans

_{pigmentés. -}

La théorie

_exposée

fait

_dépendre

strictement la coloration violette de

l’écran de l’éclairement blanc incident.

Que

deviendra

cette coloration _pour un écran couvert d’un

_{pigment ?}

Pour si

_complexe

que soit la lumière réfléchie par un

_pigment

coloré,

_{l’expérience}

est à tenter, au

moins

en vue de confirmer les

_{principes posés}

à la base de cette étude.

L’écran coloré

_adapté

à la

_lampe

à bas

_voltage.

comme il est

_spécifié

au

_paragraphe

_précédent,

fournit aisément la confirmation attendue. On

opère

avec m -

_o,67,

N = 38 et

lampe

survoltée.

Le

_plus

souvent, l’auréole est

double,

quelquefois

triple,

c’est-à-dire que, du centre à la

_périphérie

de

l’auréole,

on trouve deux et même trois couleurs différentes. Il

_s’agit

d’une estimation visuelle que

nul

_appareil

de laboratoire ne

_peut

contrôler et

pour

lesquelles

il serait vain de

spécifier

les

longueurs

d’onde. Vaine serait

_également

la mention

de

_{papiers multiples}

soumis à

_{l’expérience}

et dont on ne connaît ni la

_{composition chimique,}

ni les

pouvoirs

réfléchissants ou diffusants. Le tableau

suivant relatif à

_quelques

échantillons mieux carac-’

térisés donne, dans la

_première

colonne,

la nuance

du

_papier

vu à la lumière du

_jour;

dans les colonnes

suivantes,

dans l’ordre de leurs _rayons

croissants,

les nuances des

_première,

deuxième et troisième auréoles.

Le cas

_paradoxal

du tableau est celui du

_papier

couché

_qui

semblerait devoir se

_comporter

comme

le meilleur des écrans blancs. Le

_paradoxe

est levé en considérant _{que le}

_phénomène

étudié

_dépend

du

_pouvoir

diffusant de

l’écran,

pouvoir

que modifie

profondément

la couche de sulfate de

_{baryte répandue}

à la surface du

_papier

et

glacée.

Par le

_couchage,

;le

_pouvoir

réfléchissant est

_augmenté,

aux

_dépens

du

_pouvoir

diffusant.

Deuxième

_{paradoxe, l’apparition}

à l’extérieur de toutes les auréoles mentionnées et de toutes celles soumises à

_{l’expérimentation}

de la couleur verte pour

laquelle

Broca

et Sulzer ont trouvé un

_{rapport P}

très inférieur à celui des autres couleurs.