LUMIERE ET COULEUR LUMIERE ET COULEUR

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LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
Composition de la lumière blanche
Interactions lumière-matière
Perception visuelle
2. SOURCES D’ECLAIRAGE ARTIFICIEL
Critères de choix
Sources à incandescence
Sources à décharge
Sources spéciales
Support de cours r é alis é par Sandra Fiori , Jean-Jacques Del é tr é
et Nicolas Remy
Laboratoire CRESSON
LUMIERE ET COULEUR
INTRODUCTION
La lumiè re comme rayonnement électro-magnétique visible
La lumière est la partie du rayonnement électro-magnétique visible par l’œil
humain (380-780 nm)
10
-8
10
10
10
8
10
6
10
4
10
2
1
10
-2
10
-4
10
-6
Longueurs d'onde électromagnétiques en m (10
-6
m)
Rayons gamma
Rayons
cosmiques
Rayons X
U. V.
Infra rouge
Radar, radio, TV
VISIBLE

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LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.1 Lumière blanche = lumière composée
La lumière du soleil est une lumière blanche composée de l’ensemble des
longueurs d’onde visibles.
Cette composition représente le spectre.
Chaque longueur d’onde correspond à une radiation “colorée”
Composition de la lumière blanche
Source : M. Zwimpfer
Source : www.Thorn.fr
LUMIERE ET COULEUR
Le mélange en proportions égales de 3 lumières primaires (bleu, vert, rouge) crée
une lumiè re blanche. On peut obtenir d ’autres couleurs par la superposition de
faisceaux colorés projetés sur un écran blanc.
1. GENESE DES COULEURS
1.1 Lumière blanche = lumière composée
Synthèse additive

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LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.2 Interactions lumière-matière
La couleur bleue du ciel est due à une forte réfraction des ondes courte de la
lumière solaire par les molécules gazeuses de l’atmosphère.
Quand le soleil est au zénith, les
rayons lumineux traversent
l’atmosphère verticalement.
Quand le soleil est à l’horizon, les
rayons sont plus longs et la couche
d’atmosphère à traverser plus
grande : ce sont surtout les
longueurs d’onde élevées qui sont
réfractées (couleurs chaudes)
Couleurs atmosphériques
Source : M. Zwimpfer
LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.2 Interactions lumière-matière
L’arc-en-ciel est du à la réfraction et
à la réflexion des rayons solaires
dans les gouttes de pluie.
L’apparition d’un arc-en-ciel dépend
de l’angle de vision de l’observateur.
Couleurs atmosphériques
Source : M. Zwimpfer

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LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.2 Interactions lumière-matière
Transmission-absorption-réflexion
Puissance incidente P
Valeur
réfléchie
R
Valeur
transmise
T
Valeur
absorbée
A
La conservation de l'énergie donne
P = A + T + R
soit en divisant par P
1 = A/P + T/P + R/P
On appelle
= A/P le coefficient d'absorption
= T/P le coefficient de transmission
= R/P le coefficient de réflexion
Cette équation est toujours valable, mais elle varie avec
les longueurs d'onde (les fréquences)
La somme des énergies transmise, absorbée et réfléchie est égale à l’énergie
incidente.
LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.2 Interactions lumière-matière
Couleur des objets
Nous ne voyons des surfaces colorées que parce qu’elles sont capables
d’émettre ou de ré-émettre de façon sélective certaines longueurs d’onde de la
lumière incidente.
Un tissu noir absorbe toutes les
longueurs d’onde.
Un tissu n’est vert que parce que les
longueurs d’onde vertes sont
réfléchies, toutes les autres étant
absorbées.
Source : M. Zwimpfer

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LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.2 Interactions lumière-matière
Synthèse soustractive
Dans le cas d’un mélange de matières colorées, on parle de synthèse
soustractive. Les pigments absorbent une partie du rayonnement lumineux.
Mé langer deux pigments signifie faire absorber par l ’un ce que l’autre renvoie.
Les couleurs primaires du peintre
sont le rouge (magenta), le bleu
(cyan) et le jaune.
Source : M. Zwimpfer
LUMIERE ET COULEUR
1. GENESE DES COULEURS
1.3 perception visuelle
Système visuel
La perception visuelle naît dans l’œil mais prend forme dans le cerveau: l’optique
de l’œil permet la formation de l’image rétinienne et la rétine transforme la
lumière reç ue en un ensemble de stimulations capables d ’être traitées par le
cerveau.
Les cellules de la rétine :
- les cônes : réaction au forts
éclairements, vision de détail et
sensibilité à la couleur (rouge, vert,
bleu);
- les bâtonnets : insensibles à la
couleur, réaction aux faibles
éclairements.
Source : www.Thorn.fr