OpticCy lih. 1, pars 11, piui». Vi

continus : l'un dans la direction du rayon, à partir des gradations saturées, jusqu'à celles qui le sont moins ; un second, dans la direction de l'arc angulaire, et allant d'un ton coloré à un autre ton. Plus petit est l'arc comprenant le même degré angulaire, en d'autres termes, plus on s'approche du centre, plus faibles sont les différences des tons des couleurs, jusqu'à ce qu'elles finissent par disparaître entièrement au centre; car, ici, le blanc représente, en même temps, le minimum de saturation pour toutes les couleurs. Si, pris en soi, les tons des couleurs constituent par conséquent un continuum i*une dimension ; considérés dans leur union avec les degrés de saturation, ils donnent lieu à un continuum de deux dimensions ; et comme la ligîie circulaire représente les tons des couleurs, la surface circulaire nous les traduit, ainsi que leurs saturations^ sous la forme la plus simple. Cependant ici, la surface circulaire est insuffisante, quand la forme représentée doit en même temps exprimer le côté quantitatif de la loi des mélanges ; mais alors, le système chromatique est dessiné par la surface, que délimite la courbe de la figure 114. Le centre de gravité W est ici le siège du blanc, et les tons colorés blanchâtres se trouvent sur les lignes droites, tirées de la périphérie de la courbe vers le point W. La surface chromatique, ainsi obtenue, ne joue pas seulement un rôle dans le mélange des couleurs complémentaires, qui nous donne le blanc, mais elle est également importante, lorsque des couleurs simples engendrent des couleurs mixtes quelconques. Par exemple, le ton de couleur, situé au point fy est occasionné par le mélange de deux couleurs R et fî, dont le rapport d'intensité est fourni par l'équation R'R /■= B'B f ; d'autres couleurs, V et G', dont les lignes d'union se coupent en fy peuvent encore produire le même ton de couleur, et alors de nouveau V'V f^= G' 'G' f. Voilà pourquoi, la ligne chromatique simple doit (comme nous Tavons déjà remarqué) rester rectiligne, tant que la couleur moyenne, résultant du mélange de deux couleurs spectrales, possède une saturation spectrale. Or, dans ce cas, la ligne droite d'union des couleurs mixtes coïncidera avec la ligne chromatique ; tandis que cette première ligne, là où la couleur mixte est blanchâtre, sera en dedans de la ligne chromatique, vers le milieu blanc. Ceci ne se produit, que si la ligne chromatique est courbe dans son parcours. Il faut donc admettre cette dernière disposition dans le voisinage du vert, parce qu'ici les couleurs mixtes blanchâtres résultent du mélange de couleurs spectrales rapprochées Tune de l'autre. Pour le motif précédent, la ligne d'union correspondant au pourpre doit

i76 QUALITÉ DE LA SENSATION.

être regardée, comme une ligne droite : le mélange du rouge et du violet spectraux ne produit jamais des tons colorés blanchâtres.

D'après les phénomènes du mélange des couleurs, toute espèce de lumière objective n'est nullement nécessaire, pour occasionner toutes les sensations colorées possibles ; mais pour cela, un nombre limité de tons de couleur est suffisant. Ces couleurs, qui, mélangées en proportions variables, peuvent engendrer toutes les sensations colorées possibles, et même la sensation de blanc, portent le nom de couleurs fondamentales. L'étude des couples de couleurs complémentaires et la configuration du tableau chromatique, construit d'après les phénomènes de mélange, indiquent nettement, qu'il existe trois de ces couleurs fondamentales. La liste des couleurs complémentaires montre, que le rouge et le violet, ces deux couleurs simples occupant les extrémités opposées du spectre, possèdent des couleurs complémentaires très-voisines, le bleu verdàtre et le jaune verdàtre. Or, l'addition de deux couples de couleurs complémentaires,du rouge et du bleu verdàtre, soit du violet et du jaune verdàtre, donnent également le blanc ; mais, le mélange du bleu verdàtre et du jaune verdàtre engendre un ton de couleur, vert. On peut donc substituer à l'addition de ces deux couples de couleurs complémentaires le mélange de trois couleurs, du rouge, du violet et du vert. Le mélange du rouge et du vert fournit encore toutes les couleurs, situées entre le rouge et le vert ; celui du violet et du vert, toutes les couleurs existant entre le violet et le vert ; tandis que le rouge el le violet, mêlés, engendrent le pourpre. Évidemment, on peut donc tirer du rouge, du vert et du violet le blanc, les tons colorés spectraux et le pourpre, comme leurs degrés de saturation, en d'autres termes, toute sorte de sensations lumineuses et colorées. Ceci est encore démontré par l'étude du tableau chromatique (fig. 114), oii la position des couleurs au commencement et à la fin du spectre, sur les deux côtés formant un angle, montre clairement, que le mélange d'une couleur terminale du spectre avec cette couleur moyenne située à la place de l'angle, produit les tons colorés, qui sont intermédiaires dans le spectre. Le vert, cette couleur qui occupe l'angle, est complémentaire du pourpre, du mélange des deux couleurs placées aux extrémités du spectre : par conséquent, cette construction nous conduit au rouge, au vert, au violet, ces couleurs fondamentales.

Si l'on a égard au ton de la couleur , et non au degré de saturation, on peut encore obtenir, à l'aide d'autres couleurs que les trois couleurs citées,le blanc,le pourpre et lestons colorés spectraux. Par exemple,

le rouge, le vert et le bleu ou l'orangé, le vert et le violet, généralement^ trois couleurs, qui,si on les unit par des lignes droites, délimitent un espace, lequel contient le blanc et tous les tons colorés venant se fondre dans le blanc, donnent toutes les sensations colorées possibles. Mais, dans ces cas, toutes les couleurs provenant du mélange sont blanchâtres. Voici ce qui distingue les trois couleurs fondamentales, déjà nommées : elles engendrent non seulement tous les tons colorés possibles , mais la plupart de ces derniers sont souvent produits avec la saturation spectrale. La combinaison du rouge, du vert et du bleu se rapproche également à un haut degré de cette condition, puisque le bleu et le rouge (si le bleu prédomine sensiblement) fournissent des tons colorés bleu indigo et violet avec la saturation spectrale, presque complète. En s'appuyant sur cette présomption, que les couleurs fondamentales sont en même temps les couleurs principales, prises au sens indiqué déjà p. 469^ on a souvent préféré, pour construire le tableau chromatique, la combinaison, formulée par Newton, du rouge, du vert et du bleu (1) Les expériences sur le mélange des couleurs spectrales semblent cependant favorables à la combinaison de Thomas Young^ du rouge, du vert et du violet (2). Or, le mélange de ces trois couleurs n'engendre pas toutes les couleurs simples avec la saturation spectrale parfaite ; mais, seulement vers le commencement et l'extrémité du spectre, la sensation directe ne permet pas de déclarer, si une couleur donnée est réellement simple ou si elle est mélangée avec une couleur, qui la précède ou qui la suit dans le spectre. Les mélanges résultant, dans le voisinage du vert, de deux couleurs qui se touchent, sont au contraire toujours plus blanchâtres, que les tons colorés spectraux correspondants, ainsi que l'indique le trajet infléchi de la courbe délimitant le tableau chromatique. Par conséquent, la construction des sensations colorées, opérée à Taide des trois couleurs fondamentales, a seulement une valeur approximative. Pour qu'elle eût une importance réelle, les lignes de la courbe chromatique, inclinées l'une vers l'autre, devraient, en se rencontrant, former un angle véritable. C'est pourquoi, Helmholtz, adoptant l'hypothèse de Th. Young, a essayé de

i. Par exemple^ Maxwell, Phil, transactions, 1860, p. 57; Phil, mag. XXI, 1060, p. i41.

9. Primitivemeat, Th. Young a substitué au bleu le violât, à cause de sa place distinguée à l'extrémité du spectre. Helmholtz suivit Touur; mais, plus tard, il fut ébranlé par les expériences de Maxwell {PhysioL Optik, p. 209 et 843). Cependant, J. i. MuUer {Arehivf, Ophihalm. XV, p. 248) a contesté cette assertion de Maxwell, que le rouge et le bleu produisent le bleu indigo et le violet saturés.

'l78 QUALITÉ DE LA SENSATION.

sauvegarder ce rôle pour les trois couleurs fondamentales ; car, il les considère comme des semations fondamentales , qui, par elles-mêmes, ne coïncideraient pas nécessairement avec les couleurs du spectre, mais ])ourraient s'en distinguer par leur saturation. En admettant Texisience des trois sensations fondamentales, correspondant au rouge, au vert et au violet, et plus saturées que les couleurs spectrales de ce nom, on construit mi tableau des sensations colorées, qui n'est pas identique au tableau des couleurs réelles, mais qui l'implique. Si, selon l'hypothèse primitive de Th. Young, cha^u^ couleur spectrale excite, seulement d'après la longueur d'onde et à un degré différent, les trois filets nerveux correspondant aux sensations fondamentales, aucun point limitatif du premier tableau ne coïnciderait avec un point pareil du second tableau ; et, entre chaque couleur simple et la sensation fondamentale correspondante, il y aurait encore un espace intermédiaire, occupé par des tons colorés saturés (1). Or, d'après les expériences de Maxwell et de J. J. MûUer, sur une grande partie de la courbe chromatique, le couleur mixte équivaut, même par son degré de saturation, à la couleur spectacle intermédiaire ; c'est pourquoi, du rouge au vert jaunâtre, et d'autre part du violet au vert bleuâtre, il faudrait supposer une coïncidence parfaite des deux courbes ; et, dans la région du vert, le tableau des sensations devrait être complété par le segment angulaire, élevé au-dessus de la courbe chromatique et marqué par des points dans la fig, 114. Ceci, traduit dans le langage de l'hypothèse de Young, indiquerait, que la supposition d'une excitation sympathique des deux autres processus nerveux est admissible seulement pour le vert, non pour le rouge et le violet (2). Vune des trois couleurs fondamentales aurait une situation exceptionnelle ; c'est là une circonstance fâcheuse pour cette hypothèse, soit que nous adoptions celle-ci dans sa forme primitive ou que nous substituions trois processus nerveux aux trois sortes de filets nerveux. Ce fait, que justement la couleur intermédiaire aux trois couleurs fondamentales nécessite cette exception, nous indique, qu'il vaut mieux recourir à une autre explication, qui ne réduise pas la sensation des couleurs à un mélange de

1. D'après cette supposition, Helmholtz a effeclivement introduit (fig. iSO de son Physiol. Optiky p. 293) le tableau chromatique dans le tableau hypothétique des sensations fondamentales.

2. En faveur du violet, on pourrait citer encore le fait suivant : la rétine, fatiguée pour le vert, sent le rouge spectral ou le violet plus saturée, que d'o^ dinaire ; or, ceci sera suffisamment expliqué parles lois du contraste, étudiées-tout à l'heure.

SENSATIONS LUMINKUSES. 479

processus disparates, au sujet desquels nous ignorons absolument, comment ils doivent se combiner, pour donner un résultat simple et continuellement gradué. Voici quelle est la véritable et unique signification de la loi des mélanges : 1^ les longueurs d'ondes , situées toutes deux à droite ou à gauche d'un point moyen G du spectre et mélangées ensemble, engendrent des sensations, qui correspondent à des longeurs d'ondes intermédiaires; 2® les longueurs d'ondes, dont Tune occupe la droite et l'autre, la gauche de ce point moyen, produisent des tons colorés blanchâtres ou le blanc. Si, par supposition, des sensations égales ont pour base des processus physiologiques égaux, la première de ces propositions nous montre, que la dépendance du processus d'irritation à regard du mouvement lumineux est telle pour les plus grandes et les plus petites longueurs d'ondes, que le processus résultant de deux longueurs d'ondes diCférentes, mais situées sur la même moitié du spectre, est identique à ce phénomène, occasionné par l'irritation avec des longueurs d'ondes de grandeur intermédiaire. Cette proposition s'applique aussi au milieu du spectre, quand les longueurs d'ondes mélangées différent entre elles de très-faibles grandeurs, et qu'alors le segment en question de la courbe chromatique peut être encore considéré, comme rectiligne. Par conséquent, la deuxième proposition de la loi des mélanges se formule simplement de la manière suivante : pour chaque partie de la courbe chromatique, il existe une certaine valeur limite de la différence de couleur, où la couleur résultante présente une faible saturation. Cette diminution de saturation augmente premièrement jusqu'à un maximum, au blanc parfait (conformément au point de la couleur complémentaire) et s'abaisse ensuite de nouveau ; c'est pourquoi, la courbe chromatique se traduit par une courbe revenant sur elle-même. Ce dernier fait est d'ailleurs exprimé dans la sensation directe, d'après laquelle, les couleurs du commencement et de l'extrémité du spectre sont de nouveau semblables entre elles ; d'où on conclut, que même les phénomènes physiques concomitants ont une composition analogue.

La loi des mélanges, qui , grâce à la lumière de trois sortes de longueurs d'ondes, nous permet de produire, à peu près parfaitement, des sensations lumineuses et des sensations colorées, correspondant à toutes les longueurs d'ondes possibles, tient donc essentiellement à ce que la relation entre l'excitation physiologique et l'irritant extérieur se modifie continuellement dans une même direction, excepté au coude ou point de raccordement déjà signalé. Nous nous représentons de la

480 onAiJTK DE r,A sensation.

façon suivante cette marche de la fonction. Supposons le point W du tableau chromatique (fig. 114) le centre d'un système de coordonnées polaires, et, de ce point, tirons des rayons vers tous les endroits possibles de la courbe chromatique : les angles, formés par ces rayons, se compteront à partir du rayon W R, de sorte que leurs valeurs positives croîtront dans la direction du trajet de la courbe chromatique spectrale. L'accroissement de l'angle polaire doit correspondre à la diminution de la longueur d'onde, à partir de la limite du rouge le plus extérieur. Les sensations du violet , appartenant aux plus courtes longueurs d'ondes, se rapprochent de nouveau de la limite de sensation de la plus grande longueur d'onde : aussi, la courbe, dans la région du milieu du spectre, doit offrir un coude ; et, d'après la loi des mélanges pour les longueurs d'onde du rouge au vert jaunâtre et du bleu verdàtre au violet, les deux branches de la courbe, cheminant vers le point (le raccordement, auront un parcours à peu près rectiligne. La courbe, ainsi obtenue, possède donc généralement la configuration de la ligne chromatique (Qg 114). Les valeurs d'angles, situées en bas entre les rayons W R ei W F, seront considérées, comme ces valeurs dépassant la limite supérieure de la sensation ou bien n'atteignant pas sa limite inférieure : les sensations, qui se manifestent ici, ne peuvent plus être produites par de simples longueurs d'ondes ultra-rouges ou ultraviolettes, mais seulement par le mélange des rayons rouges et violets ; et, par suite, la courbe des sensations colorées simples est une courbe fermée. A cette marche de la fonction, liée au retour de la ligne chromatique sur elle-même, se rattachent les autres phénomènes des mélanges, qui trouvent spécialement leur expression dans l'existence des couples de couleurs complémentaires. A cause de la forme de la courbe chromatique, la sensation, qui émane du mélange de ces sortes de couleurs, entre lesquelles la courl)e ne chemine pas en droite ligne, n'est pas toujours saturée. Comme la courbe tout entière est fermée, il doit y avoir pour chaque point de la ligne chromatique un second point, où la saturation de la couleur mixte est abaissée à un minimum, et, par suite de sa progression, cette saturation doit se modifier de nouveau dans un sens opposé. Ce minimum de saturation ou la sensation de blanc existera alors pour deux points, si la partie de la courbe, située entre eux, a atteint le maximum du changement de direction ; en d'autres termes, si les rayons vecteurs, tirés à partir de W, font ensemble un angle de 180^. De cette manière, nous arrivons, comme précédemment, it la môme détermination du siège des couleurs complémentaires.

Au lieu de la loi des mélanges, la construction de la surface chromatique aurait encore pour base un autre rapport ; et, par suite, elle traduirait, d'une façon plus directe, le système de nos sensations lumineuses. Puisque la gradation de la sensibilité différentielle, concernant les tons de couleur, opère les diverses divisions de la ligne chromatique, on pourrait exécuter les mensurations de la surface chromatique, d'après la sensibilité différentielle pour les degrés de saturation. Une couleur, qui parcourt un grand nombre de nuances, avant de passer au blanc, devrait donc être placée à une plus grande distance du point du tableau chromatique, qui correspond au blanc. Aubert (1) et Woinow (2) ont essayé de mesurer la sensibilité différentielle pour les gradations des couleurs. Selon Aubert, la valeur de seuil différentiel, lors du mélange d'une couleur avec le blanc, est V^o — Vi8o î d'après les chiffres de Woinow, elle est pour

le rooge, ToraDg^, le bleu.

/120 ^lU /l60

Ces déterminations, pratiquées à l'aide de disques rotatifs, sont encore très-incomplètes; par conséquent, elles ne comportent pas d'autres conclusions. Elles montrent seulement (et ceci s'applique même aux expériences faites sur les mélanges des couleurs, principalement au bleu et au violet), que les couleurs plus réfrangibles possèdent une plus grande valeur de saturation; en d'autres termes, des quantités, relativement minimes de ces couleurs, déploient déjà leur effet dans les mélanges avec le blanc ou avec une autre couleur. Ce fait est exprimé, dans la courbe des mélanges (fig. 114), par la distance relativement éloignée des points B ei V vis-à-vis de W,

La parenté des sensations colorées saturées avec le blanc parait être en rapport plus direct avec la configuration de la courbe des mélanges, que ne Test la sensibilité dififérentielle, concernant les gradations des couleurs. Nous appelons le degré de cette parenté la clarté (Tune couleur. Nous attribuons une clarté différente aux couleurs saturées, puisque le jaune, par exemple, nous semble plus clair, que l'orangé, et œlui-d plus clair, que le rouge ; or, ceci témoigne en faveur de l'union absolue des sensations colorées et des sensations incolores. Fraunhofer avait cherché à obtenir directement une mesure