La lumière blanche du Soleil n'est pas « sans couleur » : c'est un mélange de toutes les couleurs. Il suffit d'un prisme — ou d'une goutte de pluie — pour les révéler une à une.
Chiffres clés
- Lumière visible
- ≈ 400 nm à 800 nm
- Primaires (lumière)
- rouge, vert, bleu
- Primaires (pigments)
- cyan, magenta, jaune
- Décomposition
- prisme, goutte d'eau
La lumière blanche est un mélange
Quand la lumière blanche traverse un prisme de verre, elle se décompose en un ruban coloré : le spectre, du rouge au violet, dans l'ordre de l'arc-en-ciel.
Dans le ciel après la pluie, des millions de gouttelettes jouent le rôle de minuscules prismes et renvoient chacune une couleur : c'est l'arc-en-ciel. La lumière blanche n'a donc rien de « vide » : elle contient déjà toutes les couleurs.
Chaque couleur, une longueur d'onde
La lumière est une onde. Chaque couleur correspond à une longueur d'onde différente : le violet est la plus courte, le rouge la plus longue. L'œil humain perçoit les longueurs d'onde comprises entre environ 400 nm (violet) et 800 nm (rouge).
Juste au-delà de ces limites, la lumière existe toujours mais devient invisible pour nous : les infrarouges (plus longs que le rouge, ressentis comme de la chaleur) et les ultraviolets (plus courts que le violet, responsables des coups de soleil).
Pourquoi les objets ont une couleur
Un objet n'a pas de couleur « en soi » : sa couleur dépend de la lumière qu'il renvoie. Une tomate paraît rouge parce qu'elle absorbe toutes les couleurs de la lumière blanche… sauf le rouge, qu'elle renvoie vers nos yeux. Un objet blanc renvoie tout, un objet noir absorbe presque tout. Sans lumière, pas de couleur du tout.
Couleur de l'objet
Couleur de la lumière
Mélanger des lumières : la synthèse additive
Quand on additionne des lumières colorées, le résultat s'éclaircit. Les trois couleurs primaires de la lumière sont le rouge, le vert et le bleu (RVB).
Rouge + vert donnent du jaune, et les trois ensemble donnent du blanc. C'est exactement ainsi que fonctionne l'écran d'un téléphone ou d'un téléviseur : de minuscules points rouges, verts et bleus qui, mélangés, recomposent toutes les couleurs.
Au centre, les trois lumières s'additionnent : blanc.
Mélanger des pigments : la synthèse soustractive
Avec la peinture ou l'encre, c'est l'inverse : chaque pigment absorbe (soustrait) des couleurs et le mélange s'assombrit. Les primaires sont alors le cyan, le magenta et le jaune (les cartouches d'une imprimante). C'est pourquoi mélanger beaucoup de peintures finit par donner un marron sombre, presque noir.
Au centre, les trois pigments se soustraient : noir.