Les couleurs en peinture

26052008

prérequis :
Les couleurs en peinture dans Physique puce Les couleurs en lumière

On oppose souvent addition des couleurs en lumière et en peinture. Pourquoi ? En quoi cela est-il différent ?

Eh bien déjà, on peut remarquer qu’en peinture, si l’on mélange du vert et du rouge, on n’obtient jamais du jaune comme on pouvait le faire en optique avec 2 projecteurs, mais plutôt une espèce de marron pas très ragoutant ! Alors qu’est-ce qui est différent par rapport à l’optique ?

La différence tient principalement dans le fait que le projecteur est ce qu’on appelle une source primaire de lumière : il crée la lumière qu’il envoie, si on l’éteint on se retrouve dans le noir (comme une lampe, comme un écran, comme le soleil, comme une étoile…). La peinture, elle, ne crée pas la lumière qu’on reçoit quand on regarde dans sa direction : cette lumière est en réalité celle de la (ou des) source(s) primaire(s) qui nous éclaire(nt), filtrée par la peinture. Par exemple s’il fait nuit et que vous êtes chez vous, éclairé(e) par une lampe de bureau, vous savez bien que si vous éteignez la lampe, vous ne verrez pas la peinture, vous n’avez pas moyen de « l’allumer » toute seule, donc la peinture est dépendante d’une source de lumière pour qu’on puisse la voir. C’est ce qu’on appelle une source secondaire de lumière. Quasiment tout autour de nous est source secondaire de lumière : un crayon, une feuille, un vêtement… ces objets ne sont pas capables de « briller » tout seuls, pour qu’on les voie il est nécessaire qu’ils soient éclairés par une source (primaire) de lumière.

« -Mmmhhh, et le rapport avec la question initiale ? » me direz-vous…
« -J’y viens ! Un instant, ne soyez pas trop impatients ! »

C’est maintenant qu’un petit dessin s’impose. Mettons que vous peigniez, assis à votre bureau, éclairé par une lampe à économie d’énergie. L’ampoule à économie est là pour faciliter la compréhension, car elle a la particularité (contrairement à d’autres ampoules, et contrairement au soleil) d’émettre seulement les 3 couleurs primaires de l’optique : rouge, vert et bleu, donc l’explication avec ce type d’éclairage sera plus simple. Voici ce qui va se passer :

peintu10 dans Physique

Si vous regardez directement l’ampoule, vous allez voir du blanc, puisque vous recevez vert, rouge et bleu en même temps. C’est le principe de ces ampoules. Mais si vous regardez la peinture, vous n’allez voir que les couleurs que la peinture n’a pas absorbé. Ici, j’ai pris l’exemple d’une peinture cyan. Cette peinture nous apparaît cyan car elle a la caractéristique d’absorber le rouge. Pour schématiser, j’ai représenté une toute petite flèche rouge à l’intérieur de la peinture, comme si la lumière rouge restait piégée par la peinture. Donc la composante rouge n’arrivera jamais jusqu’à notre oeil, mais seulement les composantes verte et bleue qui, elles, sont diffusées dans toutes les directions de l’espace. A ce propos, attention car mon schéma qui est volontairement simplifié pourrait laisser penser que la lumière renvoyée par la peinture ne l’est que dans une direction particulière, celle tracée sur le dessin. Or la lumière est diffusée par la peinture dans toutes les directions, c’est-à-dire que j’aurais pu dessiner l’oeil n’importe où au-dessus de la feuille, le résultat aurait été le même.

Donc peu importe où nous mettons notre oeil au-dessus de la feuille, si nous regardons l’endroit où est déposée la peinture, nous allons recevoir uniquement les composantes vertes et bleues de la lumière. Or vert+bleu reçu en même temps est perçu par l’oeil humain comme la couleur cyan (cf Les couleurs en lumière). Tout objet qui a la caractéristique d’absorber le rouge nous apparaîtra donc cyan s’il est éclairé par de la lumière blanche. Et s’il est éclairé par une lumière rouge…eh bien on ne le verra pas puisqu’il absorbe le rouge ! Il « apparaîtra » donc noir.

Les 3 couleurs primaires en peinture, sont les 3 couleurs secondaires de l’optique : cyan, magenta et jaune. Avec seulement 3 tubes de peinture de ces couleurs-là, on est capable de recréer toutes les couleurs, de mêmes qu’en optique avec seulement 3 souces primaires de lumière verte, bleue et rouge, on peut recréer toutes les couleurs.

Les couleurs secondaires de l’optique sont les couleurs primaires en peinture et… les couleurs secondaires en peinture sont les couleurs primaires en optique. Tout ceci n’est pas dû au hasard, bien au contraire ! Un exemple simple avec le mélange du cyan et du jaune, 2 couleurs primaires en peinture. Peut-être savez-vous déjà que mélanger ces 2 couleurs en peinture donne du vert, une des couleurs primaires de l’optique. On va comprendre pourquoi grâce au dessin suivant :

peintu14

La peinture cyan absorbe le rouge, et diffuse le vert et le bleu, comme on l’a vu précédemment. De la même façon, la peinture jaune absorbe le bleu et ne diffuse que le rouge et le vert (rouge + vert = jaune en optique). La composante verte est donc la seule qui ne soit absorbée ni par la peinture cyan ni par la peinture jaune, donc si vous mélangez des peintures de ces 2 couleurs, seul le vert pourra en sortir et parvenir jusqu’à vos yeux. Mélanger de la peinture cyan et de la peinture jaune donne donc de la peinture verte.

On peut considérer les différentes couches de peinture qu’on ajoute comme des filtres, qui absorbent de plus en plus de lumière. C’est pour ça qu’en peinture, on parle de synthèse soustractive : à mesure qu’on rajoute de la peinture, on « soustrait » de la lumière.

Si maintenant on mélange les 3 couleurs primaires en peinture : cyan, magenta et jaune, que se passe-t-il ? Une peinture magenta l’est parce qu’elle absorbe le vert, et diffuse uniquement les composantes bleue et rouge (bleu+rouge = magenta en optique). Or la composante verte était la seule qui n’était pas absorbée par le mélange de peinture cyan+jaune. Donc si on rajoute le magenta tout est absorbé et on obtient… du noir. En gros plus aucune lumière ne ressort de ce mélange de peinture, chacune des couleurs qui composent la lumière blanche de l’éclairage restant piégée dans la peinture. C’est ce qui est symbolisé par la partie centrale noire commune aux 3 cercles cyan, magenta et jaune représentés sur le schéma de la synthèse soustractive (à droite) :

2synth10

On remarque aussi que la réunion des cercles jaune et cyan est bien coloriée en vert, qui est la couleur résultante comme on en a fait la démonstration tout à l’heure. En fait le dessin de droite peut entièrement être déduit de celui de gauche. La synthèse soustractive est liée à la synthèse additive et se déduit simplement de cette dernière à l’aide d’un peu de logique en considérant ce qui est absorbé et ce qui ressort.

- »Et comment fait-on pour avoir les autres couleurs ? Parce que bleu, rouge, vert ou noir, ça reste limité comme choix ! »

Il faut mélanger un peu de chaque couleur, mais pas dans les mêmes proportions. En effet, depuis le début j’ai considéré des cas particuliers où l’on mettait autant de chaque couleur, mais si je mets beaucoup de magenta, et seulement un petit peu de cyan et un petit peu de jaune, j’obtiendrais une couleur qui se rapproche du mauve, par exemple. Si je veux du orange, je dois mettre beaucoup de jaune et moins de magenta (et éventuellement un peu de cyan pour faire varier légèrement la teinte de orange). Si vous avez GIMP d’installé sur votre ordinateur (ou autre logigiel de dessin), vous pouvez vous amuser à regarder les valeurs qu’il vous donne pour une couleur choisie au hasard. Vous pouvez avoir la valeur en additif (valeurs RGB pour red-green-blue) ou en soustractif (valeurs CMYK pour cyan-magenta-yellow-key (key représente le noir)).

 

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