Identifier une synthèse de couleurs :

Chaque pixel d’un écran est constitué de trois luminophores

qui peuvent émettre des lumières colorées rouge, verte et bleue.

-  Préciser le type de synthèse de couleurs utilisée pour un écran.

Identifier une synthèse de couleurs :

-  Le type de synthèse de couleurs utilisée pour un écran :

-  Les écrans qui équipent les téléviseurs, les téléphones portables,

les écrans d’ordinateurs utilisent le principe de la trichromie et de la synthèse additive.

-  L’écran plat d’un téléviseur est divisé en petites unités lumineuses : les pixels.

-  Chaque pixel est constitué de trois luminophores

-  Un luminophore qui diffuse de la lumière rouge

-   Un luminophore qui diffuse de la lumière verte

-  Un luminophore qui diffuse de la lumière bleue

ADDITIF :

-  Une image numérique est composée de pixels, eux-mêmes divisés en trois sous-pixels.

-  En codage RVB 24 bits ou 3 octets, chaque sous-pixels peut prendre 256 nuances.

-  On a pour un pixel : 256 x 256 x 256 couleurs, soit environ 16 millions.

-  Une image numérique est codée par un tableau de nombre.

-  Chaque pixel de l’image numérique est codé par 3 nombres.

-  En codage RVB 24 bits, il est possible de réaliser 256 nuances de gris en affectant la même valeur à chaque sous-pixel :

-  En partant du noir R(0)V(0)B(0) au blanc R(255)V(255)B(255)

Caractéristiques d'une image numérique

 Prévoir une couleur :

On éclaire un écran blanc à l’aide de deux lumières colorées rouge et bleue qui se superposent partiellement.

1.  Préciser la synthèse des couleurs exploitée dans cette situation.

2.  Identifier la couleur de la zone délimitée par des pointillés.

Prévoir une couleur :

-  Schéma :

1.  Synthèse des couleurs exploitée dans cette situation.

-  Dans cette utilisation, on réalise une synthèse additive.

2.  Couleur de la zone délimitée par des pointillés.

-  On utilise les deux couleurs primaires rouge et bleue.

-  La couleur obtenue est le magenta :

-  Lors de la synthèse additive

Identifier une couleur perçue :

L’œil d’un observateur reçoit la lumière constituée de radiations rouge, verte et jaune.

1.  Préciser le type de synthèse mise en œuvre dans l’œil lorsqu’il perçoit une couleur.

2.  Indiquer la couleur perçue par l’œil dans le cas décrit.

Prévoir une couleur en synthèse soustractive :

Un filtre coloré est éclairé par une lumière blanche constituée de lumières rouge, verte et bleue.

1.  Rappeler l’action d’un filtre coloré sur un faisceau lumineux.

2.  Préciser la couleur du filtre utilisé dans la situation schématisée ci-dessus.

Interpréter un phénomène :

Un objet opaque est éclairé par une lumière blanche constituée de lumières colorées rouge, verte et bleue.

Il diffuse des lumières colorées verte et bleue.

-  Schématiser la situation.

Interpréter un phénomène :

-  L’objet opaque est éclairé par une lumière blanche constituée de lumières colorées rouge, verte et bleue.

-  Il diffuse des lumières colorées verte et bleue.

-  Il absorbe donc la lumière rouge.

-  Or :

bleu + vert → cyan

-  L’objet apparaît de couleur cyan.

-  Schéma de la situation :

Autre représentation :

Un cube lumineux :

Ce cube lumineux translucide est éclairé de l’intérieur par un ensemble de LED rouges, vertes et bleues, dont l’intensité lumineuse est modifiable.

Chaque ensemble LED d’une même couleur peut s’allumer indépendamment des autres.

On peut obtenir ainsi de nombreuses lumières colorées.

Le cube de la photographie ci-dessous émet une lumière colorée cyan.

1.  Préciser quelles sont les LED allumées dans la situation de la photographie.

2.  Quelle(s) lumière(s) colorée(s) un objet magenta diffuse-t-il ?

3.  Indiquer la couleur perçue d’un objet magenta qui serait uniquement éclairé

par le cube lumineux de la photographie.

Un cube lumineux :

1.  Préciser quelles sont les LED allumées dans la situation de la photographie.

-  Le cube de la photographie émet une lumière colorée cyan.

bleu + vert → cyan

 -  les LED allumées sont de couleurs bleues et vertes.

2.  Lumières  colorées diffusées par un objet magenta :

-  Dans le cas d’un objet de couleur magenta, les couleurs diffusées sont :

-  Le bleu et le  rouge.

-  L’objet absorbe la couleur verte.

bleu + rouge → magenta

3.  Couleur perçue d’un objet magenta éclairé par le cube lumineux de la photographie :

-  Le cube lumineux émet les couleurs bleue et verte

-  Or l’objet magenta (en lumière blanche) absorbe la couleur verte.

-  L’objet apparaît bleu.

Ambiance lumineuse :

Dans les salles de spectacle, l’ambiance lumineuse peut être créée par des filtres de couleur placés devant des projecteurs.

En utilisant deux filtres différents placés chacun sur un projecteur différent, on peut obtenir une autre couleur sur scène.

1.  Identifier les types de synthèses réalisées avec ce procédé pour éclairer la scène.

2.  Indiquer la couleur de la lumière qui éclaire la scène si un des projecteurs est équipé d’un filtre de couleur rouge, et l’autre d’un filtre de couleur bleue.

3.  Expliquer pourquoi on ne peut pas obtenir la même couleur si l’on superpose les deux filtres sur le même projecteur.

Ambiance lumineuse :

1.  Types de synthèses réalisées avec ce procédé pour éclairer la scène.

-  Cas des filtres :

-  Un filtre coloré absorbe une partie de la lumière qui le traverse.

-  Les filtres réalisent une synthèse soustractive.

-  Comme les objets opaques, la couleur est obtenue en retirant des lumières colorées à la lumière incidente.

-  On distingue, les filtres primaires et les filtres secondaires.

-  Éclairage sur la scène :

-  Sur la scène, on réalise la superposition de lumières colorées délivrées par plusieurs projecteurs

-  Dans ce cas, on réalise la synthèse additive.

2.  Couleur de la lumière qui éclaire la scène si un des projecteurs est équipé d’un filtre de couleur rouge,

et l’autre d’un filtre de couleur bleue.

-  On réalise la synthèse additive du rouge et du bleu.

bleu + rouge → magenta

 -  Schéma :

3.  Explication :

-  Pour obtenir la couleur magenta, on ne peut pas mettre les deux filtres l’un à la suite de l’autre.

-  On part d’une lumière blanche (rouge, bleu, vert) :

-  On place le filtre rouge sur le trajet de cette lumière.

-  Ce filtre ne laisse passer que la lumière rouge.

- Il absorbe la lumière bleue et la lumière verte.

-  À la suite on place le filtre bleu.

-  Comme il ne laisse passer que la couleur bleue.

-  On n'observe plus aucune lumière.

-  Les filtres réalisent la synthèse soustractive et ont un effet cumulatif.

-  Le filtre rouge ne transmet que la lumière rouge:

- Il absorbe la lumière bleue et la lumière verte

-  Le filtre bleu ne transmet que la lumière bleue :

- Il absorbe la lumière rouge et la lumière verte

Tester la synthèse soustractive :

Les trois spectres ci-dessous sont respectivement le spectre d’émission de la lumière blanche,

et les spectres de cette même lumière après son passage à travers un filtre magenta et à travers un filtre cyan.

a.  Lumière blanche incidente :

b.  Lumière blanche après son passage à travers un filtre de couleur magenta :

c.  Lumière blanche après son passage à travers un filtre de couleur cyan :

1.  Prévoir la couleur de la lumière colorée obtenue après le passage de la lumière blanche à travers les deux filtres précédents superposés.

2.  Proposer un protocole expérimental permettant de vérifier la réponse à la question précédente.

La « lumière noire » :

A.  Propriété de la lumière noire.

Dans le monde du spectacle, l’expression lumière noire désigne une source lumineuse

qui émet des radiations dont seule une petite partie est dans le domaine visible, proche du violet.

B.  La fluorescence.

La fluorescence est la propriété qu’ont certains objets d’absorber les radiations ultraviolettes d’une lumière et d’émettre une lumière visible.

C’est le cas de certains vêtements blancs, ou, dans un autre domaine, des billets en euros qui comportent des inscriptions invisibles

lorsqu’ils sont éclairés par de la lumière blanche.

1.  Indiquer le domaine de longueurs d’onde des radiations de la lumière noire.

2.  Expliquer pourquoi certains vêtements apparaissent « blancs » dans un endroit sombre éclairé seulement en « lumière noire ».

3.  Émettre une hypothèse permettant d’expliquer pourquoi les billets en euros comportent les inscriptions invisibles.