Le rôle des encres est de nous donner des sensations colorées en stimulant de façon contrôlée les trois types de cônes de nos yeux : les S sensibles aux courtes longueurs d'onde, les M intermédiaires, et les L qui captent les grandes longueurs d'onde.

Mais l'encre n'émet pas de lumière... elle absorbe seulement une partie de la lumière blanche qui l'éclaire, et nous voyons le reste, qu'elle renvoie. Sur un écran, les couleurs émises s'additionnent.

Sur le papier, elles se soustraient : chaque gouttelette d'encre prélève une partie de la lumière qui lui parvient, selon sa couleur. Une tache d'encre bleue... les grandes longueurs d'onde sont absorbées. Une tache jaune... les plus longues et les plus courtes disparaissent. Superposons les deux : seule une petite bande, entre le bleu et le jaune, parvient encore à s'échapper : la tache apparaît verte.

Pour activer sélectivement les cônes, il nous faut trois encres de couleur. Mais pas question que chacune n'affecte qu'un type de cône, comme les rayons rouge, vert et bleu des écrans : si l'une, par exemple, ne stimulait que les cônes S et une autre que les M, la superposition des deux ne donnerait que du noir ! Il faut au contraire que chacune soit visible pour deux familles de cônes : une encre absorbe la lumière à laquelle sont sensibles les S (et ne stimule donc que les M et les L) ; une autre absorbe la lumière détectée par les M (mais stimule les S et les L) ; la dernière absorbe la lumière que voient les cônes L (et n'est vue que par les S et les M). En les combinant par deux ou trois, on peut alors obtenir toutes les combinaisons de stimulations souhaitées : toutes les couleurs !

Schématisation simplifiée du spectre lumineux : A - de la lumière blanche qui éclaire une feuille ; B - après traversée d'une tache d'encre bleue ; C - après traversée d'une tache d'encre jaune ; D - après traversée d'une tache d'encres bleue et jaune superposées : la tache apparaît verte.

Vous avez sûrement appris à l'école que les couleurs « primaires » de la peinture sont le bleu, le jaune et le rouge, mais ces teintes ne satisfont que très approximativement les conditions précédentes, et leur mélange ne permet pas vraiment d'obtenir toutes les nuances. Les imprimantes reposent sur trois primaires beaucoup plus proches des valeurs « idéales » : le cyan, un bleu particulier situé dans la zone commune aux cônes S et M ; le jaune, qui est bien détecté par les cônes M et L ; et le magenta, sorte de rose violacé qui pioche des longueurs d'onde aux deux extrémités du spectre, côté S et côté L. Ainsi en mélangeant le jaune (qui absorbe ce que pourraient voir les S) avec le magenta (qui n'est pas perçu par les M), on obtient une couleur qui n'est visible que pour les cônes L : notre cerveau l'interprète comme du rouge. De même, le mélange de cyan et jaune apparaît vert, et le mélange de cyan et magenta, bleu.

Pour obtenir du blanc, c'est facile : il suffit de laisser le papier vierge ! Et pour le noir ? En théorie, un mélange des trois primaires devrait absorber toutes les couleurs. En réalité, les encres ne sont pas parfaites et ce mélange donne une espèce de marron sale. On préfère ajouter à nos trois couleurs une quatrième encre, parfaitement noire celle-ci. Avantage supplémentaire : en déposant une seule encre au lieu de trois sur les surfaces noires, on réalise des économies !