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Correction TP-3B : Visions des couleurs - Applications
TP-3B I) Vision des couleurs et trichromie :I-1) La vision des couleurs – Étude de documents :
1) Les capteurs de la rétine qui sont responsables de la perception des couleurs sont les cônes.
2) Le cône « a » a une sensibilité maximale relative vers 450nm, ce qui correspond à la couleur bleue.
Le cône « b » a une sensibilité maximale relative vers 550 nm, ce qui correspond à la couleur verte.
Le cône « c » a une sensibilité maximale relative vers 620 nm, ce qui correspond à la couleur rouge.
3) Une radiation monochromatique de longueur d'onde λ=580nm, excite les cônes vert et rouge. Le cerveau crée alors chez l'observateur l'illusion du jaune.
4) « Le rouge nous apparaît plus vif que le bleu » car la sensibilité relative du cône « c », sensible au rouge, est plus importante que celles des autres cônes et notamment les cônes « a » sensibles au bleu.
5) La vision des couleurs s'explique par l'activation des cellules photosensibles de la rétine et la synthèse additive réalisée par le cerveau.
6) La trichromie signifie qu'on peut reproduire toutes les couleurs à partir de 3 couleurs.
7) L'objet cyan diffuse les lumières bleues et vertes. Seules les radiations bleues vont exciter les cônes correspondant puisque les récepteurs du vert sont absents ou ne fonctionnent pas. L'observateur daltonien deutéranope voit donc l'objet bleu.
Conclusion :
La vision des couleurs par l'homme utilise le principe de la trichromie RVB. La couleur d'un objet dépend de l'observateur (de la synthèse additive des lumières reçues par l'oeil).
Violet Bleu Vert Jaune Orange Rouge
400 – 424 424 – 491 491 – 575 575-585 585-647 647-700
I-2) Couleur perçue et couleur spectrale : Observations :
1- La couleur de la lampe à vapeur de sodium est jaune.
2- Le spectre de raie d'émission de la lumière à vapeur de sodium présente une raie vers 590nm.
3- La lumière obtenue avec les deux spots présente un spectre d'émission de bandes allant du rouge au vert).
Interprétation :
4- La lumière émise par la lampe à vapeur de sodium peut-être considérée comme monochromatique (doublet 589,0 et 589,6 nm).
5- La lumière émise par les deux spots est polychromatique.
Conclusion :
6- Des lumières qui produisent la même sensation colorée n'ont pas nécessairement la même composition spectrale. En effet, la couleur perçue jaune peut résulter :
➔ d'une lumière monochromatique jaune (le spectre présente une seule raie).
➔ D'une lumière polychromatique obtenue par synthèse additive de lumière rouge et verte.
II) La restitution des couleurs :
II-1) Le restitution des couleurs par un écran plat : Expérience :
1- En observant l'écran à la loupe on peut voir les pixels de l'écran.
2- Le pixel est le point élémentaire d'une image numérisée.
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Activité : 3-
Couleur
perçue Rouge Vert Bleu Magenta Cyan Jaune Noir Blanc
Schéma du pixel
4- L'image d'un écran plat est constituée d'un ensemble de points lumineux, les pixels, suffisamment petits pour qu'on ne les distingue pas à l’œil nu (ou quasiment pas).
Chaque pixel émet, en proportions variables, les lumières rouge, verte, bleue et l’œil perçoit leur superposition. Un pixel peut ainsi restituer un très grand nombre de couleurs.
Les écrans (téléviseurs, ordinateurs, smartphones …) utilisent le principe de la trichromie et de la synthèse additive.
II-2) L'impression des couleurs :
1- Trois pigments cyan, magenta et jaune permettent d'obtenir, non seulement le noir et les couleurs primaires bleu, vert et rouge mais aussi toutes les couleurs : c'est la trichromie.
2- Dans le procédé d'impression des couleurs on met en jeu la synthèse soustractive des couleurs.
3- Pour obtenir du bleu, il faut superposer les pigments cyan et magenta.
4- La superposition des pigments Cyan, Magenta et Jaune donne du brun sombre. C'est pourquoi on ajoute une couche de couleur noire pour obtenir du noir pur. C'est la quadrichromie.
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