Tout
d’abord qu’est-ce que la couleur? C’est
notre perception de diverses longueurs d’onde constituant la lumière
visible. Celles-ci sont regroupées dans un ensemble qu’on nomme le spectre de
la lumière. Il passe du violet (longueur d’onde d’environ 400 nanomètres) jusqu’au
rouge (longueur d’onde d’environ 700 nanomètres). Passé les longueurs d’onde
mentionnées ci-haut, la lumière ne peut être aperçue par l’humain. La couleur
n’est pas un élément matériel du monde qui nous entoure. C’est seulement la
conséquence de notre interprétation des fréquences et radiations magnétiques faites
par notre cerveau (engendrer par les ondes rebondissant des objets en fonction
de leur relief).
Voici un dessin représentatif des
parties de l’œil humain afin de comprendre davantage l’explication de la
perception des couleurs ci-dessous :
Afin que vous compreniez la
théorie de la perception des couleurs le plus exactement possible, je vous
propose de vous l’expliquer avec une situation quotidienne amplement utilisée
pour la vulgarisation de ce phénomène.
Résultat final obtenu :
Je
marche dans la rue et j’aperçois quelqu’un portant un chandail de couleur bleu.
Phénomène menant au résultat
final :
Premièrement, le soleil
étant une source de lumière projette des ondes constituées de photons qui
interagissent avec les molécules présentes sur l’objet (le chandail) et peuvent
soit rebondir ou être absorbées par celui-ci. Dans ce cas, toutes les ondes de
couleurs sont absorbées par les photons sauf ceux du bleu bien entendu, nous
permettant ainsi de percevoir cette couleur. Nous pouvons donc conclure que la
lumière fait partie intégrale de notre capacité visuelle.
Deuxièmement, les ondes
contenues dans la lumière (photons) rebondie passent par la cornée comportant
un fin film de cellules incolores qui se situe au-dessus de l’iris et la
pupille. Grâce à la surface arrondie de la cornée, les rayons sont alors
dirigés à l‘intérieur de l’œil passant par la pupille pour atteindre finalement
le cristallin. Celui-ci permet de réfléchir l’objet sur la rétine de façon à ce
qu’elle soit positionnée à l’envers de sa position initiale. Aidée par certains
muscles stabilisateurs, elle agit alors en tant que loupe.
La rétine est composée
de 2 types de cellules (photorécepteurs = cônes et bâtonnets). À l’aide d’un
environnement faible en lumière, les bâtonnets servent à percevoir les valeurs
comme le noir, les teintes de gris et le blanc. Par contre, les cônes sont
chargés de percevoir les couleurs dans une abondance de lumière.
Troisièmement, les
signaux (ondes) envoyés par les sources lumineuses comme le soleil sont alors
transformés en lumière.
Ensuite, les molécules
pigmentaires contenues dans les bâtonnets (rhodopsine) et dans les cônes
(iodopsine) détectant la lumière se situent dans l’épithélium pigmentaire de la
rétine. Ses molécules sont fixées dans la membrane de disque et lorsqu’elles
reçoivent de la lumière, elles changent de forme et intercepte bien évidemment
les différentes ondes se dirigeant ensuite vers leurs cônes respectifs. Lorsque
plusieurs cônes interagissent entre eux, cela nous permet d’observer plusieurs
couleurs autres que celles correspondant aux trois types de cônes que l’humain
possède habituellement soit le vert, le bleu et le rouge. La couleur associée à
chacun des trois cônes est établie en fonction de sa réaction envers les ondes
de sa couleur respective.
Finalement,
les photorécepteurs donnent le coup d’envoi pour échanger les informations
recueillies vers le cerveau tout en passant par le nerf optique afin
d’emmagasiner et d’analyser l’image de l’objet. Les membranes de disques
préalablement utilisées seront alors détruites et les molécules pigmentaires
comme la rhodopsine seront régénérées grâce à la vitamine A. Celle-ci se
retrouve en très forte concentration dans les carottes ce qui explique que
celles-ci sont réellement bonnes pour notre vision.
2 types de
photorécepteurs :
J’ai
tenté de vous éclairer davantage sur le
phénomène de la perception de la couleur le plus exactement possible, mais
comment voit-on le blanc, le gris et le noir?
Pour commencer,
nous pouvons observer le blanc lorsque les trois types de cônes (vert, bleu et
rouge) sont stimulés en même temps. Ce phénomène est appelé la synthèse
additive et différents mélanges en
proportions modifiées des teintes primaires (vert, bleu et rouge) donnent
l’ensemble des couleurs. Lorsque la
lumière n’est pas assez présente, alors les cônes ne peuvent s’activer, ce qui
nous empêche d’observer les couleurs. Par contre, les valeurs (noir, teintes de
gris et blanc) peuvent être observées avec une intensité de lumière plus
faible, car ce sont les bâtonnets qui sont responsables de la perception de
celles-ci.
Synthèse additive
Les mélanges animation
Particularités
Le
daltonisme est aussi un phénomène assez répandu qui affecte la perception des
couleurs. Souvent, les daltoniens arrivent difficilement à différencier le
rouge du vert. Celui-ci est transmis génétiquement et est plus fréquent chez
l’homme (8%) que la femme (0,5%). Cette particularité se produit lorsqu’une
personne ne possède pas un ou plusieurs types de cônes. Une personne ayant
seulement 2 types de cônes (souvent absence du rouge) sera dichromates et non
trichromates normales comme ceux possédant les 3 types de cônes. D’autre peuvent posséder un seul type
ou aucun percevant ainsi aucune couleur.
Le diabète et le
glaucome sont des maladies qui à la longue peuvent causer la diminution de la
perception des couleurs. Des répercussions comme celles-ci sont appelées
dyschromatopsies.
De plus, plusieurs
facteurs font en sorte que deux personnes n’auront pas la même perception d’une
couleur, car c’est un phénomène psychologique subjectif pour chacun des
individus de la race humaine.
Ce
graphique nous permet de représenter la longueur de chacune des ondes et des
rayons qui arrivent sur terre ainsi que leur énergie respective.
Malheureusement, seulement les ondes de lumière visible possèdent assez d’énergie pour stimuler nos cônes, mais
certains insectes, par exemple, peuvent détecter certains ultraviolets.
Les
autres espèces perçoivent-elles les couleurs de la même façon?
En observant les cônes
contenus dans les yeux des animaux, les biologistes peuvent conclure que la
plupart des espèces voient moins bien (possède moins de cônes et de bâtonnets)
que l’humain en général. Par contre, certains d’entre eux ont une vision plus
performante. On peut déterminer quels rayons les cônes analysent et déterminer
le nombre de cônes situés dans la rétine et leur localisation dans celle-ci.
Ceci permet de déterminer s’ils voient les couleurs faiblement ou de façon
saturée. Malgré ces avancements, nous ne pouvons savoir exactement comment
l’animal traduit les couleurs qu’il perçoit, car cela dépend de la façon dont
le cerveau analyse les signaux nerveux provenant des organes sensoriels. De
plus, le stéréotype qui fait allusion au taureau qui s’excite à la couleur
rouge est faux, car en fait celui-ci ne discerne pas les couleurs et voit
plutôt flou.
Voici quelques exemples d’espèces
qui voient des couleurs et des ondes différentes :
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Animaux
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Couleurs qu’ils
perçoivent
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Araignées sauteuses
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Ultraviolet et le
vert
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Insectes (abeilles)
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Ultraviolet, bleu et jaune
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Crustacés (écrevisses)
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Bleu et rouge
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Pieuvres et calmars (céphalopodes)
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bleu
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Poissons
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Seulement 2 couleurs
(dépend de la race)
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Amphibiens (grenouilles)
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Petite gamme de couleurs (vision
pas très précise)
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Reptiles (serpents)
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Infrarouges et
quelques couleurs
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Oiseaux
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5 à 7 couleurs (dépendamment de la
race)
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Chats et chiens
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2 couleurs
(faiblement)= pas le rouge
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Lapins
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Bleu et vert
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Écureuils
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Bleu et jaune
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Mammifères (gorilles, singes africains et chimpanzés)
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Pareil à l’humain
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Mammifères (singes sud-américains)
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Ne perçoivent pas
très bien le rouge
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Pigeons
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Pentachromate (5 types de cônes)
|
Faits enrichissants
·
La colorimétrie est la science qui
étudie la perception de la couleur compilée de façon numérique.
·
Newton a découvert le spectre des couleurs de la
lumière (univers de couleurs visibles) en positionnant un prisme de cristal
face à un rayon de lumière. Il sera reconnu entre autres pour sa découverte
concernant la composition de la lumière.
·
Un arc-en-ciel est la conséquence de la dispersion
de la lumière provenant du soleil en différents photons par l’intermédiaire des
gouttes de pluie qui agissent comme des petits prismes cristallins.
Caroline Vachon
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