Comment nous voyons la couleur

Une rétine contient environ 6 millions de cônes répartis en seulement trois types. Toutes les couleurs que tu as vues résultent des réponses combinées de ces trois types de cônes, qui réagissent avec des intensités différentes.

La couleur commence par la lumière

Une pomme rouge ne contient pas de rouge. La lumière du soleil qui la frappe porte toutes les longueurs d'onde visibles, du violet vers 400 nanomètres au rouge profond vers 700. La peau de la pomme absorbe la plupart des longueurs d'onde courtes et moyennes et renvoie les longues. Ces longues longueurs d'onde atteignent ton œil, et ton cerveau nomme le résultat rouge. Change la lumière et la couleur change avec elle : sous une lampe émettant une lumière bleue pure, la même pomme paraît presque noire, car il n'y a pas de lumière de grande longueur d'onde à renvoyer.

La spécification CSS Color du W3C le formule soigneusement. La couleur d'un objet dépend de la quantité de lumière qu'il réfléchit à chaque longueur d'onde et de la lumière qui tombe dessus. La couleur de ce qui émet de la lumière, comme un écran, dépend de la quantité de lumière qu'il émet à chaque longueur d'onde. Deux objets aux spectres différents peuvent paraître exactement pareils, et dans ce cas on dit qu'ils ont la même couleur.

Trois sortes de cônes

OpenStax College Physics compte environ 6 millions de cônes dans la rétine humaine. Il y a trois types, et chaque type est le plus sensible à une plage de longueurs d'onde différente : l'un à la lumière de grande longueur d'onde (rougeâtre), l'un à la lumière de longueur d'onde moyenne (verdâtre) et l'un à la lumière de courte longueur d'onde (bleuâtre). Un cône seul ne peut pas te dire la couleur de ce qu'il voit. Il indique seulement combien de photons il a captés. La couleur apparaît quand le cerveau compare les trois sortes côte à côte.

C'est pourquoi la lumière jaune et un mélange de lumière rouge et verte peuvent paraître identiques. La lumière jaune pure excite à peu près également les cônes sensibles aux grandes et moyennes longueurs d'onde. Il en va de même de la lumière rouge plus la lumière verte projetées au même endroit. Les cônes envoient le même message et le cerveau voit le même jaune. OpenStax souligne aussi qu'il n'existe pas un seul jeu unique de trois primaires : d'autres jeux fonctionnent aussi. Rouge, vert et bleu sont simplement un jeu pratique pour les écrans, car chacun stimule surtout un type de cône.

Ce que fait un écran de tout cela

Regarde un écran de téléphone à la loupe et tu verras de minuscules éléments rouges, verts et bleus. L'écran ne produit jamais de lumière jaune. Il allume côte à côte les éléments rouge et vert, trop petits pour être distingués, et tes cônes sensibles aux grandes et moyennes longueurs d'onde réagissent comme à du jaune. Monte les trois et tu vois du blanc. Éteins-les tous et tu vois du noir, ou plutôt le verre sombre de l'écran. Dans le modèle ci-dessus, le centre où les trois lumières se recouvrent est blanc, et chaque paire donne une couleur plus claire que chaque lumière seule. C'est la règle du mélange de lumières : ajouter des lumières rend toujours le résultat plus lumineux.

Comme trois nombres suffisent pour décrire ce que rapportent les cônes, trois nombres suffisent pour décrire une couleur à l'écran. Le reste de ce cours porte sur ces trois nombres : comment les ranger dans un solide qu'on peut tourner, comment choisir des couleurs qui vont ensemble et comment vérifier qu'une couleur se lit sur son fond.