Back to Basics: Qu'est-ce que la couleur?

La couleur est un dérivé de la lumière. Ainsi, pour percevoir la couleur, une source de lumière est indispensable. La lumière naturelle provient du soleil. Elle est considérée comme pure et blanche. Toutes les autres sources de lumière sont artificielles.

 

La lumière est en fait un rayonnement sous forme d'ondes électromagnétiques provenant du soleil. Ces ondes sont comparables aux impulsions sonores émises par un haut-parleur. L'œil humain enregistre ces vagues d'énergie et le cerveau décode les informations reçues comme étant de la couleur. 

 

Nous ne percevons qu'une partie de ces ondes, que l'on appelle le spectre lumineux visible, situé entre des longueurs d'ondes de 400 à 700 nanomètres. Le spectre électromagnétique connu s'étend de moins de 0.01 nm (rayons gamma) à plus de 0.1 m (ondes radio).

 

La lumière blanche à travers un prisme

Lorsqu'un rayon de lumière blanche passe au travers d'un prisme, il se décompose en différentes couleurs dont les principales sont le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet. Ces couleurs traduisent le spectre visible, chacune de ces couleurs ayant une longueur d'onde spécifique, située entre 400 et 700 nm.

 

La lumière blanche à travers un prisme

Le prisme réfracte la lumière, lui permettant ainsi de se scinder en différents composants. Un effet similaire peut être constaté lorsque les gouttes de pluie réfractent les rayons du soleil et produisent un arc-en-ciel. C'est la courbure de la terre qui est à l'origine de la forme en arc qui nous est familière.

 

Couleur et pigments colorants

La lumière subit l'influence de deux importantes lois de la nature : la couleur additive et la couleur soustractive. On peut dire simplement que la couleur additive est générée par une source de lumière, par exemple la lumière solaire ou celle d'une lampe électrique. Mais quand la lumière rencontre un objet, elle est influencée par les propriétés physiques ou les agents qui colorent cet objet. Les pigments du cheveu sont des agents colorants.

 

Structure moléculaire

Au final, c'est la structure moléculaire de l'objet qui influence la façon dont la lumière est réfléchie ou absorbée. Une molécule est composée d'un certain nombre d'atomes qui sont perpétuellement en mouvement à l'intérieur d'un "espace intermoléculaire": c'est ce qu'on appelle le mouvement brownien.

Le mouvement vibratoire des molécules à l'intérieur d'un objet est semblable à la lumière; lorsque la fréquence de vibration est synchrone, la lumière est réfléchie. Dans certains cas, les ondes lumineuses qui passent sur un objet rencontrent des interférences dues aux électrons, ce qui provoque une absorption de certaines fréquences du rayonnement lumineux. La vitesse et le nombre des électrons détermine quelle fréquence est absorbée et laquelle est réfléchie. 

 

Réflexion Totale
Absorption Totale

Effet de la lumière sur une surface noire ou blanche

Cela explique pourquoi le soleil chauffe les objets noirs. Les surfaces noires absorbes toutes les ondes lumineuses et cette énergie va chauffer l'objet, alors que les objets blancs réfléchissent la lumière et absorbent donc moins d'énergie.