La vision des couleurs

Pour voir, de la lumière doit rentrer dans l'œil en quantité suffisante. La lumière est l'intermédiaire invisible qui se propage entre la source et l'objet puis entre l'objet et l'œil.

Les objets que nous voyons sont donc des sources secondaires, par opposition avec le filament de l'ampoule qui éclaire la scène et qui est une source primaire de lumière.

 

La lumière est une onde électromagnétique se définissant par son amplitude et photons (la hauteur des crêtes) et sa longueur d’onde (la distance entre deux crêtes). Lorsque cette longueur s’étend sur une plage compris entre 390 et 780 nanomètres, l’œil humain la perçoit sous forme de couleur sans détail. Entre 390 et 490 nanomètres, il distingue du bleu, puis du vert entre 500 et 570 nanomètres, du jaune, de l’orange, du rouge. 

 

Spectre                     Crete

 

La lumière blanche, comme la lumière du jour est un mélange de toutes ces couleurs. Les couleurs sont révélées lorsque la lumière blanche passe dans le verre. Dans ce cas, le rayon de la lumière est plus ou moins dévié selon les longueurs d’onde de ses différents composants.

La couleur met en relation différents paramètres : une source lumineuse, un objet et un récepteur (l’œil-cerveau).

La couleur est omniprésente dans la nature et dans notre culture.

La lumière est constituée d’ondes électromagnétiques non colorées.

Nous percevons la couleur par le biais de notre cerveau qui nous permet d’apercevoir des images colorées reconstruites grâce à des mécanismes physiologiques impliqués dans la sensation visuelle.

Coupe de la retine de l oeil

 

Coupe schématique de la rétine de l’œil. Tout à droite on peut observer un cône entouré de plusieurs bâtonnets.

Notre cerveau est responsable de la vision des couleurs, à travers notre œil.

 

 

L’œil et la vision des couleurs

La rétine d’un œil humain est couverte d’environ 130 millions de photorécepteurs : 125 millions de bâtonnets et 5 millions de cônes. Ils sont responsables de la vision en niveaux de gris, étant seulement sensibles à l’intensité lumineuse.

Les cônes permettent la vision des couleurs en exigeant une intensité assez importante.

Lorsqu’une radiation lumineuse atteint les photorécepteurs situés au fond de la rétine, une série de réactions biochimiques créent des impulsions électriques qui sont transmises au cerveau via le nerf optique. Le cerveau les interprète seulement en termes de couleur.

 

Une couleur pour chaque longueur d’onde

A une longueur d’onde correspond une sensation colorée différente (rouge à 700nm, jaune à 580nm…). La lumière provenant du soleil nous donne une sensation de blanc alors que la lumière solaire possède un grand nombre de longueurs d’onde correspondant chacune à une couleur perçue différente comme le démontre l’arc-en-ciel.  Dans la rétine, il existe trois types de cônes qui pourraient correspondre à chaque longueur d’onde visible.

 

Les trois types de cônes appelés S, M et L se trouvant dans la rétine sont sensibles à trois gammes de longueurs d’onde.

D’après le schéma ci-dessous nous pouvons constater que les couleurs sur l’axe des abscisses montrent la correspondance entre longueur d’onde et la couleur perçue lorsqu’une bande étroite de longueur d’onde est sélectionnée (fibre…).

Courbe

La rétine de l’œil a une réponse spectrale trichromatique. Les types de cônes responsables de la perception des couleurs sont sensibles aux longueurs d’ondes courtes, moyennes et grandes. Les gammes de longueurs d’ondes correspondant aux cônes M et L se recouvrent largement (voir graphique ci-dessus).

C’est pourquoi nous pouvons constater que le cerveau procède par comparaison à des signaux lui parvenant des trois types de cônes.

 

Quelles couleurs l'homme peut-il percevoir?

 

Oeil multicolore

« The average number of colours we can distinguish is around a million”: "En moyenne, nous distinguons un million de couleurs",(ce qui est impressionant).

 

Un œil humain en bonne santé possède trois types de cônes. Chaque cône peut enregistre 100 nuances de couleurs différentes. Selon la plupart des chercheurs, nous distinguons environ un million de couleurs. La perception de la couleur varie en fonction des personnes selon un scientifique californien.

Les tétrachromates sont des personnes qui possèdent une vision surhumaine apparente. Ces personnes sont rares et sont généralement des femmes qui ont une mutation génétique (accordée par une quatrième cellule de cône supplémentaire). Selon l'approximation du nombre de cônes supplémentaires, les tétrachromates pourraient voir 100 millions de couleurs. Cependant, les personnes daltoniennes ou dichromates ont seulement deux cônes et peuvent voir 10 000 couleurs.

Les tétrachromates

Image tetrachromate

 

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