Couleurs Exercices
1)- Exercice 03 page 330 : Identifier une synthèse de couleurs :
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.
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Préciser le type de synthèse de
couleurs utilisée pour un écran.
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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) |
2)- Exercice 05 page 330 : Prévoir une couleur :
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
|
3)- Exercice 07 page 330 : Identifier une couleur perçue :
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. |
Identifier une couleur perçue : 1.
Type de synthèse mise en œuvre dans l’œil
lorsqu’il perçoit une couleur.
-
La synthèse mise en œuvre par l’œil
est la synthèse additive. 2.
Indiquer la couleur perçue par l’œil dans le
cas décrit.
-
L’œil d’un observateur reçoit la
lumière constituée de radiations rouge, verte et jaune.
-
La couleur perçue par l’œil est la
couleur jaune.
rouge +
vert →
jaune
4)- Exercice 09 page 330 : Prévoir une couleur en synthèse soustractive :
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. |
Prévoir une couleur en synthèse soustractive : 1.
Action d’un filtre coloré sur un faisceau
lumineux.
-
Un filtre se comporte comme un objet
diffusant.
-
Un filtre coloré absorbe une partie
de la lumière qui le traverse.
-
Les filtres réalisent une synthèse
soustractive.
Synthèse soustractive
Cyan : Magenta
: Jaune
-
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. 2.
Couleur du filtre utilisé dans la situation
schématisée ci-dessus.
-
Le filtre
utilisé absorbe la lumière
bleue.
-
Il laisse passer la lumière
rouge et la lumière
verte.
-
C’est le filtre jaune (filtre
secondaire)
5)- Exercice 11 page 331 : Interpréter un phénomène:
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 :
|
6)- Exercice 17 page 331 : Un cube lumineux :
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 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. |
7)- Exercice 18 page 332 : Ambiance lumineuse :
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 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. |
Tester la synthèse soustractive : 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 :
-
La lumière incidente est blanche (rouge,
vert,
bleu)
-
Elle passe à travers le filtre
magenta :
-
Il absorbe la lumière
verte et
laisse passer la lumière
bleue et la lumière
rouge.
-
Puis, elle passe à travers le filtre
cyan :
-
Il absorbe la lumière
rouge et
transmet la lumière
verte
et la lumière
bleue.
-
Comme le filtre
cyan est
éclairé en lumière
magenta,
- il ne laisse passer que la lumière
bleue.
-
La lumière obtenue est de couleur
bleue.
-
Les filtres réalisent la synthèse
soustractive et ont un effet cumulatif. 2.
Protocole expérimental permettant de
vérifier la réponse à la question précédente.
-
Expérience :
9)- Exercice 27 page 334 : La « lumière noire » :
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. |
La « lumière noire » : 1.
Domaine de longueurs d’onde des radiations
de la lumière noire.
-
La lumière noire désigne une source
lumineuse qui émet des radiations
dont seule une petite partie est
dans le domaine visible, proche du violet.
Elle émet essentiellement
dans le domaine des ultraviolets. 2.
Expliquer pourquoi certains vêtements
apparaissent « blancs » dans un endroit sombre éclairé seulement en
« lumière noire ».
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Certains vêtements absorbent les
radiations ultraviolettes de la lumière noire
et réémettent
des radiations dans le domaine du visible.
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La superposition de toutes ces
radiations réémises donne du blanc. 3.
Émission d’une hypothèse permettant
d’expliquer pourquoi les billets en euros comportent les
inscriptions invisibles.
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Les billets comportent des
inscriptions invisibles à la lumière naturelle et visibles sous
lumière ultraviolette pour pouvoir déceler les faux billets.
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Les billets sont ainsi plus
difficiles à falsifier.
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