QCM 01 réalisé avec Questy (pour s'auto-évaluer) QCM sous forme de tableau 01. QCM 02 réalisé avec Questy (pour s'auto-évaluer) QCM sous forme de tableau 02. QCM 01 Révision QCM 01 Questy Révision

Exercices : énoncé avec correction a)-  Exercice 7 page 40. Connaître la synthèse additive. b)-  Exercice 9 page 40. Connaître les couleurs complémentaires. c)-  Exercice 10 page 40. Prévoir la couleur d’une lumière. d)-  Exercice 12 page 40. Comprendre la couleur d’un écran. e)-  Exercice 16 page 41. Comprendre la couleur d’un objet. f)-  Exercice 20 page 41. La quadrichromie. g)-  Exercice 24 page 42. Une couleur vue sous plusieurs angles.

I- La perception des couleurs par l’œil.

On a vue dans le chapitre précédent que pour un œil normal, les images des objets se forment sur la rétine.

1)- La rétine.

-  La rétine a une structure granulaire. Elle est formée de cônes et de bâtonnets.

-  L’œil perçoit les couleurs grâce à la présence de deux types de cellules réceptrices de la lumière appelées photorécepteurs que possède la rétine :

-  Les bâtonnets sensibles seulement à l’intensité lumineuse

-  Les cônes qui détectent les lumières colorées

►  Il existe trois types de cônes :

-  Les cônes principalement sensibles à la lumière rouge

-  Les cônes principalement sensibles à la lumière verte

-  Les cônes principalement sensibles à la lumière bleue

2)- Conclusion.

-  La perception des couleurs par la rétine utilise le principe de la trichromie.

II- Obtention des différentes couleurs.

1)- La synthèse soustractive.

-  La synthèse soustractive est liée à l’absorption de lumières colorées.

-  Les couleurs primaires de la synthèse soustractives sont :

-  Le cyan : Cyan

-  Le magenta : Magenta

-  Et le jaune : Jaune

►  Il suffit des couleurs Cyan : Magenta : Jaune pour recréer quasiment toutes les couleurs.

-  En superposant trois filtres (Cyan, Magenta et Jaune) dans un faisceau de lumière blanche, la lumière blanche est totalement absorbée.

-  On obtient du noir.

►  Couleurs complémentaires :

-  Deux couleurs sont dites complémentaires si leur synthèse soustractive donne du noir.

2)- Synthèse additive.

-  La synthèse additive résulte de la superposition de lumières colorées.

-  Les couleurs primaires de la synthèse additive sont :

-  Le rouge : ROUGE

-  Le vert : VERT

-  Le bleu : BLEU

►  Il suffit des couleurs Rouge : Vert : Bleu pour recréer quasiment toutes les couleurs.

-  Quand on superpose plusieurs lumières colorées, le cerveau en perçoit une nouvelle.

-  On obtient une infinité de couleurs en superposant ces trois lumières colorées et en agissant sur leur intensité lumineuse respective.

 

►  Couleurs complémentaires :

-  Deux couleurs sont dites complémentaires si leur synthèse additive donne du blanc

3)- Utilisation de la synthèse additive et de la synthèse soustractive.

►  Les écrans :

-  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

-  En agissant sur le réglage de l’intensité lumineuse de chaque luminophore, on arrive à obtenir la couleur voulue pour chaque pixel.

-  Un écran est caractérisé par sa définition, c’est-à-dire par le nombre total de pixels.

-  Les fabricants indiquent :

-  Le nombre de pixels par ligne et le nombre de lignes.

-  Un écran haute définition HD, possède :

-  1080 lignes de 1920 pixels chacune et la taille d’un pixel est liée à la taille de l’écran.

-  Plus l’écran est petit, plus le pixel est petit.

-  Une image est constituée de points ou pixels.

-  Si elle est regardée à une distance suffisante, l’œil ne peut distinguer la trame des pixels.

-  L’œil possède un pouvoir séparateur.

-  Si l’écart entre 2 pixels est inférieur à une minute d’angle, l’œil ne peut pas séparer les deux points.

-  L’image paraît ainsi uniforme.

-  Vue agrandie d’une partie de l’écran d’un téléviseur.

 

-  Couleurs des différents luminophores et couleur observée à l’écran :

Mire d'un écran de télévision :

►  Imprimerie, peinture et photographie.

-  L’imprimerie, la peinture et la photographie utilisent la synthèse soustractive.

-  Les pigments ou les encres utilisés se comportent comme des filtres et retirent des lumières colorées à la lumière blanche diffusée par le support.

-  Les imprimantes utilisent la trichromie et de la synthèse soustractive.

-  En plus des cartouches d’encres cyan, magenta et jaune, on ajoute une cartouche d’encre noire pour une reproduction plus fidèle.

-  Le mélange des couleurs cyan, magenta et jaune des cartouches d’encre donnent une teinte marron foncé qui n’est pas du meilleur effet.

-  De plus, il faut étalonner l’imprimante (qui utilise la synthèse soustractive) pour reproduire une photo fidèle à l’image que l’on voit à l’écran d’un ordinateur (qui utilise la synthèse additive).

III- La couleur d’un objet.

1)- Absorption, transmission, diffusion

-  Les objets qui nous entourent sont visibles car ils nous envoient une partie de la lumière qu’ils reçoivent généralement d’une source extérieure.

-  Lorsqu’un objet reçoit de la lumière, il peut (en partie ou totalement) :

-  L’absorber

-  La transmettre si la lumière peut traverser l’objet

-  La diffuser, c’est-à-dire la renvoyer dans toutes les directions.

 

-  L’absorption est le phénomène par lequel un objet éclairé absorbe une partie de la lumière incidente (si il absorbe toute la lumière incidente, il apparait noir)

-  La transmission est le phénomène par lequel un objet transparent est traversé par une partie de la lumière incidente.

-  La diffusion est le phénomène par lequel un objet éclairé envoie dans toutes les directions une partie de la lumière incidente.

2)- Couleur d’un objet.

-  La couleur d’un objet dépend :

-  De la nature de la lumière incidente

-  De l’absorption et de la diffusion de la lumière incidente par l’objet

-  De la synthèse des lumières reçues par l’œil.

-  La couleur perçue d’un objet dépend :

-  Des lumières colorées que l’objet absorbe, diffuse et transmet

-  De l’éclairage

-  De l’observateur

►  Exemple : Le drapeau Français éclairé par des lumières de différentes couleurs.

-  Indiquer dans chaque cas, les couleurs du drapeau français lorsqu’il est observé sous différentes lumières incidentes.

Images réalisées avec   le logiciel CHROMA

3)- Cas des filtres.

Un filtre se comporte comme un objet diffusant. Ils réalisent une synthèse soustractive.

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

a)-  Les filtres primaires :

-  Un filtre bleu ne transmet que la lumière bleue : il absorbe la lumière rouge et la lumière verte

 

-  Un filtre rouge ne transmet que la lumière rouge : il absorbe la lumière bleue et la lumière verte

 

-  Un filtre vert ne transmet que la lumière verte : il absorbe la lumière rouge et la lumière bleue

 

b)-  Les filtres secondaires :

-  Les filtres cyan, magenta et jaune transmettent deux des trois couleurs. On les appelle des filtres secondaires.

-  Le filtre jaune absorbe la lumière bleue. Il laisse passer la lumière rouge et la lumière verte.

 

-  Le filtre cyan absorbe la lumière rouge. Il laisse passer la lumière bleue et la lumière verte.

 

-   Le filtre magenta absorbe la lumière verte. Il laisse passer la lumière bleue et la lumière rouge.

 

4)- Couleur spectrale.

Voir le cours de seconde : profil spectral d’une étoile.

-  Une couleur spectrale est identifiable par son spectre.

-  Exemple : cas de la solution aqueuse de permanganate de potassium

-  Observation en lumière blanche :

-  Lorsque que la solution aqueuse de permanganate de potassium est éclairée en lumière blanche, elle apparait de couleur magenta.

 

-  On peut obtenir le spectre d’absorption de cette solution lorsqu’elle est éclairée en lumière blanche :

  Expérience :

-  Observation :

-  La solution de permanganate de potassium est violette lorsqu’on l'observe à la lumière du jour.

-  L’analyse de la lumière transmise par la solution de permanganate de potassium révèle la présence d’une bande sombre dans le spectre de la lumière blanche.

-  Une partie du vert et du bleu a été absorbée par la solution.

-  On obtient un spectre de bandes d’absorption. Les radiations absorbées dépendent de la nature du milieu.

-  Un spectre de bande est caractéristique de la substance dissoute.

-  Profil spectral :

 

-  Profil spectral de la solution aqueuse de permanganate de potassium.

-  Le profil spectral d'une solution aqueuse colorée est obtenu en donnant l'intensité relative de la lumière reçue après la traversée de la solution en fonction de la longueur d'onde.

-  Absorbance de la solution en fonction de la longueur d’onde.

-  On utilise le fait que toute solution colorée absorbe la lumière visible (400 nm < λ₀ < 800 nm).

-  Lorsqu’un faisceau de lumière monochromatique traverse un milieu absorbant, l’intensité lumineuse I du faisceau transmis est inférieure à l’intensité lumineuse I ₀ du faisceau incident.

-  Pour évaluer cette diminution, on utilise :

-  L’absorbance A :

IV- Applications.

1)- QCM : Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

QCM 01 réalisé avec Questy (pour s'auto-évaluer) QCM sous forme de tableau 01. QCM 02 réalisé avec Questy (pour s'auto-évaluer) QCM sous forme de tableau 02. QCM 01 Révision QCM 01 Questy Révision

2)- Exercices :  Exercices : énoncé avec correction

a)-  Exercice 7 page 40. Connaître la synthèse additive.

b)-  Exercice 9 page 40. Connaître les couleurs complémentaires.

c)-  Exercice 10 page 40. Prévoir la couleur d’une lumière.

d)-  Exercice 12 page 40. Comprendre les couleurs d’un écran.

e)-  Exercice 16 page 41. Comprendre la couleur d’un objet.

f)-  Exercice 20 page 41. La quadrichromie.

g)-  Exercice 24 page 42. Une couleur vue sous plusieurs angles.