Regards sur la couleur
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Combien voyez-vous de couleurs ?
Votre ordinateur est peut-être réglé pour afficher 16 millions de couleurs. Pour un physicien, il pourrait y en avoir une infinité. Pourtant, selon les ophtalmologistes, nous en distinguons tout au plus 15000 !
 
Vision La longueur d'onde de la lumière
 

Le fondement physique de la couleur est la longueur d'onde de la lumière. Une source "monochromatique" n'émet qu'une seule longueur d'onde : pour être visible, celle-ci doit être comprise entre environ 400 nm (violet) et 800 nm (rouge). La lumière qui nous entoure est un mélange de nombreuses longueurs d'ondes en proportions diverses, et chaque combinaison pourrait en principe constituer une couleur distincte. Les physiciens analysent un tel mélange en traçant son "spectre", une courbe qui indique la quantité de lumière pour chaque longueur d'onde.
spectres d'émission de différentes lampes - © Philippe Demoulin, université de Liège. Reproduit avec l'aimable autorisation de l'auteur
Comparaison du spectre de la lumière émise par différents types de lampes.
 

Cependant, notre œil est loin d'être capable d'une analyse aussi détaillée. Tapissant le fond de l'œil, la rétine comporte des cellules qui détectent la lumière : les cônes. Chaque cône présente un maximum de sensibilité pour une certaine longueur d'onde, et il réagit d'autant moins que la longueur d'onde de la lumière reçue s'éloigne de cette valeur. Il existe trois variétés de cônes, sensibles respectivement aux longueurs d'ondes courtes (cônes S, de l'anglais "short"), moyennes (cônes M) et longues (cônes L).
courbes de sensibilités des cônes - Source : université de Strasbourg
En blanc : courbes de sensibilité des trois types de cônes en fonction de la longueur d'onde.
En noir, celle des bâtonnets, un autre type de cellule qui ne participe pas à la vision des couleurs.
Notre cerveau identifie une couleur en comparant les influx nerveux qui lui parviennent des trois types de cônes. Les cônes S sont-ils activés tandis que les M et L ne disent rien ? C'est du violet. Les L réagissent-ils fortement, les M un peu, les S pas du tout ? On est dans l'orangé. La variété infinie des spectres se réduit pour notre vision à trois composantes, et bien des spectres différents nous apparaissent de la même couleur. Voilà qui facilite grandement la reproduction des couleurs sur un écran ou une page imprimée !