Synthèses de la couleur

On distingue schématiquement deux façons de produire des couleurs que l’on appelle synthèse additive et synthèse soustractive de la couleur.

La synthèse additive.
Dans une salle obscure, demandons à un éclairagiste de diriger, vers un mur blanc, un projecteur de lumière rouge. Puis, sur le même mur, mais à quelque distance du premier, un faisceau de lumière verte, et encore plus loin, un troisième de lumière bleue. Puisque le mur blanc réfléchit l’intégralité du spectre lumineux qu’il reçoit, vous verrez se dessiner trois disques distincts : rouge, vert et bleu. Demandons maintenant à l’opérateur de faire converger les trois projecteurs, de façon que leurs faisceaux lumineux respectifs se fondent en un seul. Vous ne verrez plus alors qu’un seul disque de couleur… blanche. La preuve est faite, si vous en doutiez encore, que la lumière blanche est, pour l’œil humain, la somme, à parts égales, de ses trois composantes fondamentales, le Rouge, le Vert et le Bleu. Couleurs que nous allons souvent désigner par leurs initiales « RVB » (ou RGB en anglais pour Red, Green, Blue).
Amusez-vous maintenant à mélanger, deux à deux, les lumières de vos projecteurs. Le Rouge, mélangé au Bleu, donne un rose sombre appelé Magenta. Additionné au Vert, le même Rouge donne du… Jaune. Si enfin, l’on fusionne deux faisceaux lumineux Bleu et Vert, on obtient une couleur bleu clair appelée Cyan.

synthese additive de la couleur

Appréhendé sous un autre angle, on peut considérer que, puisque la lumière jaune est la combinaison de la lumière rouge et de la lumière verte, il suffit d’y ajouter de la lumière bleue pour obtenir une lumière blanche. C’est pourquoi on dit que le Jaune et le Bleu sont des couleurs complémentaires. Il en va de même du Magenta qui est la couleur complémentaire du Vert et du Cyan qui est la couleur complémentaire du Rouge.
Dans cette expérience, ce mélange de couleurs concerne une addition de faisceaux lumineux. D’où le nom de « synthèse additive » attribué à ce phénomène.

La synthèse soustractive.
Mélangez maintenant sur une feuille de papier blanc, à parts égales, des pigments rouges, verts et bleus (sous forme de gouache par exemple). Vous obtenez du Noir, à l’opposé du blanc ! Ce phénomène, connu sous le nom de « synthèse soustractive », est à la base des techniques d’impression de la couleur.
Une feuille de papier blanche réfléchit presque l’intégralité des rayons lumineux qu’elle reçoit. Quand nous dessinons un motif noir sur cette feuille, à l’encre de chine par exemple, les parties désormais noires de la feuille absorbent la quasi-totalité de la lumière reçue, pour n’en renvoyer qu’une infime partie vers notre œil. Cette absence de lumière se traduit, dans notre œil, par la sensation (ou une absence de sensation) que nous appelons « Noir ».
Recouvrez maintenant de Jaune une surface de votre page blanche. Seules les longueurs d’onde correspondant au Jaune sont renvoyées vers votre œil, c’est-à-dire les champs rouge et vert du spectre visible. Toutes les ondes appartenant au champ bleu ont été absorbées par les pigments jaunes.
En d’autres termes, le Jaune a soustrait le Bleu (sa couleur complémentaire) de la lumière réfléchie par la feuille blanche. D’où l’appellation de « synthèse soustractive » attachée à ce phénomène.
Selon le même principe, le Cyan soustrait le Rouge et le Magenta soustrait le Vert : leur couleur complémentaire respective.

synthese soustractive de la couleur

Nous l’avons tous expérimenté depuis l’école maternelle, à partir du Cyan, du Magenta et du Jaune, les trois couleurs primaires d’imprimerie, il est possible de reproduire, sur une feuille de papier, une infinité de nuances de couleurs. En effet, des pigments Cyans mélangés à des pigments Magentas, renverront vers l’œil de l’observateur, le champ bleu du spectre visible, après avoir absorbé les champs rouge et vert. Il en va de même si l’on mélange des pigments jaunes et cyans qui absorbent les champs bleu et rouge pour ne réfléchir que le champ vert. Enfin, la réflexion du champ rouge s’effectue en mélangeant des pigments Magentas et Jaunes qui absorberont respectivement les champs vert et bleu de la lumière blanche.
En diluant plus ou moins ces pigments, par exemple dans de l’eau pour de l’aquarelle, on laisse absorber une quantité d’autant moins grande de lumière blanche et les couleurs perçues apparaissent « lavées de blanc ». Par contre en mélangeant à parts égales les pigments cyan, magenta et jaune de façon la plus dense possible, on ne laisse se réfléchir qu’une infime partie du spectre pour obtenir la « couleur » Noir.

On peut s’étonner que, depuis la petite école, on ait appris que le mélange du Bleu et du Jaune donne du Vert, et non du noir comme nous le laissent penser les explications précédentes. (Le Bleu absorbant les champs vert et rouge et le Jaune absorbant le champ bleu). La confusion vient du fait que pour le commun des mortels (mais aussi dans la terminologie des imprimeurs) le Cyan est, par extension, appelé Bleu alors que pour la colorimétrie, il n’en est qu’un de ses composants. Pareillement, les conducteurs offset parlent de Rouge pour désigner la couleur Magenta. Nous touchons là un problème récurrent en matière de couleur : les mêmes mots ont souvent des sens différents selon qui les emploie.