Pourquoi le rouge, le jaune et le bleu sont les couleurs primaires en peinture mais les écrans d’ordinateur utilisent le rouge, le vert et le bleu ?

Catégorie : Biologie
Publié : 22 Janvier 2015

Le rouge, le jaune et le bleu ne sont pas les principales couleurs primaires de la peinture, et en fait ne sont pas de très bonnes couleurs primaires pour n’importe quelle application.

Le système de couleurs qui correspond le mieux à l’œil humain est le système de couleurs rouge-vert-bleu. Pour les systèmes de couleurs additifs comme les écrans d’ordinateur, les couleurs primaires de ce type de système sont le rouge, le vert et le bleu. Pour les systèmes de couleurs soustractives, comme les encres, les couleurs primaires de ce type de système sont les opposés du rouge, du vert et du bleu, à savoir le cyan, le magenta et le jaune. Le système de couleurs de peinture rouge-jaune-bleu est en fait une corruption du système cyan-magenta-jaune, puisque le cyan est proche du bleu et que le magenta est proche du rouge. Image du domaine public, source : Christopher S. Baird.

Tout d’abord, vous pouvez définir les couleurs que vous voulez comme étant les « couleurs primaires » de votre système de couleurs, de sorte que les autres couleurs sont obtenues en mélangeant les couleurs primaires. Bien qu’il puisse y avoir un nombre infini de systèmes de couleurs, ils ne sont pas tous également utiles, pratiques ou efficaces. Par exemple, je suis libre de créer un système de couleurs dans lequel je définis le bleu clair, le bleu moyen et le violet comme mes couleurs primaires. Même si je suis libre de définir mes couleurs primaires comme telles, ce système de couleurs n’est pas très utile en général parce qu’aucun mélange de ces couleurs primaires ne produira du rouge, de l’orange, du jaune, etc. Par conséquent, nous devons faire la distinction entre un système de couleurs et un système de couleurs efficace. L’efficacité d’un système de couleurs se mesure au nombre de couleurs différentes que l’on peut créer en mélangeant les couleurs primaires du système. Cet ensemble de couleurs est appelé la « gamme de couleurs » du système. Un système de couleurs avec une grande gamme est plus à même de représenter efficacement une grande variété d’images contenant différentes couleurs.

Les systèmes de couleurs les plus efficaces sont ceux qui correspondent étroitement au fonctionnement physique de l’œil humain, puisque c’est finalement l’œil humain qui fait l’expérience de la couleur. L’œil humain contient un réseau incurvé de cellules détectrices de lumière en forme de petits cônes et de bâtonnets. La lumière colorée est détectée par les cellules coniques. Il existe trois types de cellules coniques : celles qui détectent la lumière rouge, celles qui détectent la lumière verte et celles qui détectent la lumière bleue. Elles sont appelées ainsi parce que les cônes rouges détectent principalement la lumière rouge, les cônes verts la lumière verte et les cônes bleus la lumière bleue. Notez que même si une cellule à cône rouge détecte principalement la couleur rouge, elle peut également détecter un peu d’autres couleurs. Par conséquent, même si l’être humain ne possède pas de cellules à cône jaune, il peut quand même voir la lumière jaune lorsqu’elle déclenche une cellule à cône rouge et une cellule à cône vert. Ainsi, l’être humain dispose d’un mécanisme intégré de décodage des couleurs qui lui permet de percevoir des millions de couleurs, bien que ses cellules visuelles ne voient principalement que le rouge, le vert et le bleu. Il devrait être évident à ce stade que les systèmes de couleurs les plus efficaces sont ceux qui correspondent étroitement à l’œil humain, c’est-à-dire les systèmes de couleurs qui mélangent la lumière rouge, verte et bleue.

Il y a une légère complication car il y a vraiment deux façons principales de créer un faisceau lumineux. Nous pouvons soit créer la lumière directement en utilisant des sources lumineuses, soit réfléchir la lumière blanche sur un matériau qui absorbe certaines couleurs. Un système qui crée la lumière directement est appelé système de couleur « additif » car les couleurs des différentes sources lumineuses s’additionnent pour donner le faisceau de lumière final. Les écrans d’ordinateur sont des exemples de systèmes de couleurs additives. Chaque pixel d’image d’un écran d’ordinateur n’est qu’une petite collection de sources lumineuses émettant différentes couleurs. Si vous affichez l’image d’une citrouille sur votre écran d’ordinateur, vous n’avez pas vraiment allumé de sources lumineuses émettant de l’orange sur l’écran. Au contraire, vous avez allumé de minuscules sources lumineuses émettant du rouge ainsi que de minuscules sources lumineuses émettant du vert dans l’écran, et la lumière rouge et verte s’additionnent pour donner de l’orange.

L’image du haut montre comment le rouge, le vert et le bleu s’additionnent pour donner d’autres couleurs, comme dans les écrans d’ordinateur. L’image du bas montre comment le cyan, le magenta et le jaune se soustraient pour faire d’autres couleurs, comme dans les encres. Image du domaine public, source : Christopher S. Baird.

Par opposition à un système additif, les systèmes de couleurs qui suppriment les couleurs par absorption sont appelés systèmes de couleurs « soustractifs ». Ils sont appelés ainsi parce que la couleur finale est obtenue en commençant par la lumière blanche (qui contient toutes les couleurs), puis en soustrayant certaines couleurs, laissant d’autres couleurs. Les peintures, les pigments et les encres sont des exemples de systèmes de couleurs soustractifs. Une citrouille orange que vous voyez imprimée dans un journal n’est pas nécessairement créée par la pulvérisation d’encre orange sur le papier. C’est plutôt l’encre jaune et l’encre magenta qui sont pulvérisées sur le papier. L’encre jaune absorbe la lumière bleue et un peu de vert et de rouge du faisceau de lumière blanche, tandis que l’encre magenta absorbe la lumière verte et un peu de bleu et de rouge, ne laissant que de l’orange à renvoyer.

Il existe donc deux méthodes également valables pour créer la couleur : les systèmes additifs et les systèmes soustractifs. Dans cette optique, il existe donc deux systèmes de couleurs les plus efficaces (c’est-à-dire les plus à même de correspondre à l’œil humain) : (1) un système additif qui crée la lumière rouge, verte et bleue et, (2) un système soustractif qui crée la lumière rouge, verte et bleue.

Pour un système additif, la lumière est créée directement. Cela signifie que les couleurs primaires du système de couleur additif le plus efficace sont simplement le rouge, le vert et le bleu (RVB). C’est pourquoi la plupart des écrans d’ordinateur, des iPods aux téléviseurs, contiennent une grille de petites sources lumineuses émettant du rouge, du vert et du bleu.

Pour un système de couleur soustractif, une certaine couleur réfléchie est obtenue en absorbant la couleur opposée. Par conséquent, les couleurs primaires du système soustractif le plus efficace sont les opposés du rouge, du vert et du bleu, qui se trouvent être le cyan, le magenta et le jaune (CMY). C’est pourquoi la plupart des images imprimées contiennent une grille de petits points d’encre cyan, magenta et jaune. Le cyan est l’opposé du rouge et se situe à mi-chemin entre le vert et le bleu. Le magenta est l’opposé du vert et est à mi-chemin entre le bleu et le rouge, et le jaune est l’opposé du bleu et est à mi-chemin entre le rouge et le vert.

En résumé, les systèmes de couleurs les plus efficaces sont le rouge-vert-bleu pour les systèmes de couleurs additifs et le cyan-magenta-jaune pour les systèmes de couleurs soustractifs.

Alors, d’où vient le système de couleurs rouge-jaune-bleu qu’on enseigne à l’école primaire ? Généralement, les élèves rencontrent pour la première fois les concepts de couleur lorsqu’ils peignent dans un cours d’art à l’école primaire. La peinture est un système de couleurs soustractives, et les couleurs primaires les plus efficaces pour la peinture sont donc le cyan, le magenta et le jaune. Notez que les peintures de haute qualité n’utilisent généralement pas seulement trois couleurs primaires, car des scènes plus vivantes peuvent être réalisées en utilisant des dizaines de couleurs primaires. Mais lorsqu’on enseigne l’art, il est plus facile de commencer plus simplement, avec seulement trois couleurs primaires. Maintenant, pour un petit écolier, les mots « cyan » et « magenta » ne signifient pas grand-chose. De plus, pour l’œil d’un jeune non averti, le cyan est terriblement proche du bleu et le magenta est terriblement proche du rouge. Par conséquent, le jaune cyan-magnétique se transforme en bleu-rouge-jaune. Les professeurs d’art élémentaire perpétuent ce modèle de couleur moins efficace par ignorance (parce que c’est ainsi qu’on leur a enseigné dans leur enfance) ou intentionnellement (parce qu’il est trop difficile d’enseigner à des enfants de six ans la différence entre le cyan et le bleu). La tradition historique a également été l’un des principaux moteurs du système de couleur rouge-jaune-bleu, puisqu’il était historiquement considéré comme efficace avant que les détails de la vision humaine ne soient compris. Comme le système de couleurs rouge-jaune-bleu est moins efficace, il n’est plus vraiment utilisé nulle part de nos jours, sauf dans l’art des écoles primaires.

Sujets : CMY, RVB, couleur, mélange de couleurs, théorie des couleurs, lumière, couleur primaire, couleurs primaires, vision

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