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 000000002 et 111111112 , ou avec deux chiffres hexadécimaux, entre 0016 et FF16 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. Observation de l’écran et utilisation de paint :
En détaillant votre démarche, expliquer comment l’écran de l’ordinateur produit la lumière blanche et des couleurs colorées.
4. Avec le matériel à votre disposition, proposer un montage qui permet d’illustrer la synthèse additive des couleurs.
Synthèse soustractive
Comment à partir d’une source de lumière blanche et de 3 filtres colorés cyan, magenta et jaune obtenir les lumières rouge, verte, bleue ou noire.
Prévoir et expliquer en schématisant les différentes situations.
Mettre en œuvre les différents protocoles.
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 :
Schémas à disposition :
Pour changer les couleurs, utiliser paint.
