COULEURS DES CORPS ET DES PIGMENTS

Faisons un pas de plus afin d’ètre exact. La lumière qui tombe sur un corps est divisée en deux parties. L’une qui est réfléchie par la surface du corps, et celle-ci est de la même couleur que la lumière incidente ; si la lumière incidente est blanche, la lumière réfléchie superficiellement sera aussi blanche. La lumière solaire, par exemple, réfléchie même par la surface d’un corps noir, est blanche. La fumée de térébenthine la plus noire, au sein d’une chambre obscure que traverse un rayon de soleil issu d’un trou percé dans le volet, manifeste la trace du rayon par une tramée blanche due à la dispersion de la lumière à la surface de la suie. La Lune nous apparait comme si elle était vêtue de taffetas blanc, mystique, belle :

« Clothed in white samite, mystic, beautiful » ;

mais, alors même qu’elle serait recouverte du velours le plus noir, elle n’en serait pas moins suspendue dans les eieux sous forme de disque blanc, éclairant matériellement notre Terre d’une lumière blanche, comme elle le fait maintenant.

La seconde portion de la lumière pénètre dans le corps, et c’est du traitement qu’elle subit que dépend la couleur du corps. Analysons l’action des pigments sur la lumière. Ils sont composés de particules mélangées à un véhicule; mais, quelque intime que soit le mélange, elles n’en sont pas moins des particules, séparées peut-être par des distances infiniment petites, mais enfin séparées. Pour me servir d’une phrase scientifique, les pigments ne sont pas optiquement continus. Cela posé, partout où la continuité optique est rompue, il y a réflexion de la lumière incidente. C’est la multitude des réflexions par les surfaces limites des particules qui empêche la lumière de passer à travers le verre

ou le sel de roche, lorsque ces substances transparentes sont réduites en poudre. La lumière ici est épuisée par une multitude d’échos, et éteinte par une véritable absorption. C’est cette meme sorte de réflexion qui rend la nuée orageuse impénétrable à la lumière ; une semblable nuée est composée de particules d’eau mêlées à des particules d’air. Ces particules, prises séparément, sont transparentes; mais elles sont pratiquement opaques quand elles sont mêlées ensemble.

Dans le cas des pigments, donc, la lumière est réfléchie par les surfaces limites des particules ; mais elle est aussi en partie absorbée à l’intérieur des particules. La réflexion est nécessaire pour renvoyer la lumière à l’œil ; l’absorption est nécessaire pour donner au corps sa couleur. La même remarque s’applique aux fleurs : la rose est rouge, non en vertu de la lumière réfléchie par sa surface, mais en vertu de la lumière diffusée dans sa substance, qui a été réfléchie par les surfaces de l’ intérieur, et qui, en retournant à travers la substance, a son vert éteint. Un procédé semblable exercé par le vert foncé des feuilles éteint le rouge et renvoie à l’œil la lumière verte de la substance des feuilles.

Tous les corps, même les plus transparents, sont plus ou moins des absorbants de la lumière. Prenez le cas de l’eau : en petite quantité, elle n’affecte pas sensiblement la lumière. Une auge en verre, remplie d’eau limpide et interposée sur le trajet de notre rayon, ne change pas d’une manière perceptible les couleurs du spectre dérivé de ce rayon. Cependant l’absorption, quoique insensible, a eu lieu, et, pour la rendre sensible, nous n’avons qu’à accroître l’épaisseur de l’eau à travers laquelle la lumière passe. Au lieu d’une auge de 2 ou 3 centimètres d’épaisseur, prenez une couche épaisse de 4 ou 3 mètres ; la couleur de l’eau est alors

COULEUR DE l’üCÉAN.

très-évidente. En augmentant l’épaisseur, nous absorbons plus de lumière, et en faisant cette épaisseur très-grande, nous absorbons toute la lumière. Du noir de fumée ou du goudron ne peuvent rien faire de plus, et la seule différence entre ces substances et l’eau, c’est que, dans le cas de ces substances, il suffit d’une très-petite épaisseur pour éteindre toute la lumière. La différence entre la transparence la plus parfaite et l’opacité la plus absolue est une pure différence de degrés.

Si donc nous faisons l’eau suffisamment profonde pour éteindre toute lumière, et si de l’intérieur de l’eau aucune lumière n’atteint notre œil, nous avons les conditions nécessaires pour produire le noir. Quand on les regarde convenablement de haut en bas, il est des portions de l’océan Atlantique auxquelles on aurait bien de la peine à attribuer même une trace de couleur -, c’est tout au plus si une teinte d’indigo sombre atteint l’oeil. L’eau, de fait, est pratiquement noire, et ce noir est tout à la fois une indication de sa profondeur et de sa pureté; mais le cas est entièrement différent lorsque l’Océan contient des parties solides dans un état de suspension mécanique, capables de renvoyer de la lumière à l’œil.

Jetez, par exemple, un caillou blanc dans l’Océan ; à mesure qu’il descend, il devient de plus en plus vert, et, avant qu’il disparaisse, il atteint un vert bleu très-vif.

Brisez un semblable caillou en fragments, ces fragments se comporteront comme le caillou entier ; réduisez le caillou en poudre, chaque particule de poudre donnera sa petite quantité de vert, et si les particules sont assez fines pour rester suspendues dans Beau, la lumière dispersée ou diffusée sera uniformément verte : de là le vert de l’eau qui recouvre les bancs de sable. Vous vous couchez avec l’eau

leçon I.

noire de F Atlantique autour de vous, vous vous levez le matin et vous trouvez un vert vif; vous en concluez, avec raison, que vous traversez le banc de Terre-Neuve. Une eau semblable se montre chargée de matière fine dans un état de suspension mécanique. La lumière du fond peut quelquefois entrer en jeu, mais ce n’est pas nécessaire. L’écume semi-aqueuse engendrée par le clapotement de Fliélice ou de la roue à aubes d’un navire à vapeur émet aussi un vert vif ; l’écume ici fournit la suif ace réfléchissante, l’eau comprise entre elle et l’oeil est le milieu absorbant.

Rien n’est plus superbe que le vert des vagues de l’Atlantique, lorsque les circonstances sont favorables à F exhibition de la couleur. Aussi longtemps qu’une vague ne commence pas à retomber, il n’apparait aucune couleur; mais lorsque l’écume double le sommet de la vague comme une voûte de glace alpine, l’oeil placé en dessous de la voûte voit souvent se déployer le vert le plus exquis. Il est métallique dans son éclat. L’écume est nécessaire à sa production , l’écume est d’abord illuminée , et elle disperse la lumière dans toutes les directions ; la lumière qui passe à travers les parties les plus élevées de la vague atteint seule le regard, et donne à cette portion sa couleur sans tache. Le plissement de la vague en produisant, comme il le fait, une série de protubérances longitudinales et de sillons qui agissent comme des lentilles cylindriques, introduit des variatiotLS dans l’intensité de la lumière, et rehausse matériellement sa beauté.

Nous voici préparés à de nouvelles considérations sur un point auquel nous avons déjcà touché, et qui a été longtemps l occasion d’une erreur très-répandue. Vous trouverez affirmé dans beaucoup d’ouvrages que la lumière bleue et la lumière jaune mélangées ensemble produisent du vert; or

COULEURS COMPOSÉES DE PIGMENTS. 3q

nous avons prouvé tout à l’heure que le bleu et le jaune sont des couleurs complémentaires produisant du blanc par leur fusion. Le mélange des pigments bleu et jaune produit indubitablement du vert ; mais le mélange des pigments est complètement différent du mélange des lumières.

Helmholtz, qui prouva le premier que le jaune et le bleu sont des couleurs complémentaires, nous a révélé la raison du vert dans le cas des pigments. Aucune couleur naturelle n’est pure; un liquide bleu ou une poudre bleue ne donnent pas seulement passage au bleu, mais aussi à une portion du vert adjacent. Une poudre jaune est transparente nonseulement au jaune seul, mais aussi à une partie du vert adjacent; cela posé, si l’on mêle ensemble le bleu et le jaune, le bleu enlève le jaune, l’orangé et le rouge ; le jaune, d’un autre côté, enlève le violet, l’indigo et le bleu. Le vert est la seule couleur pour laquelle tous deux sont transparents, et la conséquence est que, si de la lumière blanche tombe sur un mélange de poudre jaune et de poudre bleue, le vert seul sera renvoyé à l’œil. Vous avez déjà vu que le bleu si beau du sulfate ammoniacal de cuivre transmet une grande portion du vert, en même temps qu’il arrête les rayons moins réfrangibles de la lumière. Une solution jaune d’acide picrique permet aussi au vert de passer, tandis qu’il éteint toute lumière plus réfrangible. Qu’arrivera-t-il si nous envoyons un faisceau de lumière à travers ees deux liquides? La réponse expérimentale à cette question est actuellement sous vos yeux : la grande bande verte du spectre est seule restée sur l’écran.

L’impureté des couleurs naturelles est mise en évidence d’une manière frappante par une observation queM. AVoodbury m’a récemment communiquée. En regardant à travers un verre bleu des feuilles vertes éclairées par le soleil, il

LEÇON ï.

vit la lumière bleue réfléchie superficiellement. La lumière, au contraire, qui venait du corps des feuilles était rouge cramoisi} en l’examinant, je vis que le vert employé dans cette observation transmettait les deux extrémités du spectre, le rouge aussi bien que le bleu, et qu’il éteignait le milieu : cela me donnait l’explication facile du fait observé. Dans le feuillage délicat du printemps, le bleu est pour la plus grande partie absorbé, et une lumière principalement vert jaunâtre, mais contenant une quantité considérable de rouge, vient de la feuille à l’oeil. En regardant un semblable feuillage à travers le verre violet, le vert et le jaune sont arrêtés et le rouge seul atteint l’œil. Ainsi regardée, par conséquent, la feuille apparait comme une rose légèrement bleuissante et présente une très-belle apparence -, avec le sulfate de cuivre ammoniacal qui ne transmet pas de rouge, cet effet ne pourrait pas être obtenu.

A mesure que l’année avance, le cramoisi tend vers un rouge-cuivre -, et dans les feuilles vert sombre des vieux lierres il est totalement absent. Si l’on fait tomber un faisceau concentré de lumière blanche sur des feuilles fraîches au sein d’une chambre obscure, le passage subit du vert au rouge, et de nouveau du rouge au vert, lorsqu’on interpose ou qu’on retire alternativement le verre violet, est vraiment surprenant. Regardées à travers ce même verre, les prairies de mai se colorent en pourpre très-chaud. Avec une solution de permanganate de potasse qui, tandis qu’elle éteint le centre du spectre, permet aux extrémités de passer plus librement que le verre violet, on obtient aussi des effets frappants ( 1 ) .

(ï) Nous constatons dans le feuillage et dans les Heurs des différences

la lumière et la vision.

La question de l’absorption considérée dans ses rapports avec le mécanisme moléculaire est une des plus subtiles et des plus difficiles de la Physique } nous ne sommes pas encore en position de l’aborder, mais nous y arriverons peu à peu. En attendant, nous pouvons jeter avec profit un regard en arrière, sur la série de relations que ces expériences nous révèlent. Nous avons en premier lieu dans la lumière solaire un agent d’une complexité excessive, un composé de constituants innombrables, réfrangibles à divers degrés. Nous trouvons en second lieu les atomes et les molécules des corps doués du pouvoir de tamiser la lumière solaire de la manière la plus variable, et de produire par ce tamisage les couleurs observées dans la nature et dans l’art. Pour pouvoir agir ainsi, ils doivent posséder une structure moléculaire proportionnée à la complexité de la lumière elle-même. En troisième lieu, nous avons l’oeil et le cerveau humains organisés de manière à percevoir et à distinguer la multitude des impressions ainsi engendrées. La lumière, par conséquent, au départ ou à sa source, est complexe : tamiser et choisir, comme le font les corps naturels, est aussi complexe, tandis que, pour percevoir les impressions ainsi engendrées, l’œil et le cerveau humains, quelques efforts que nous fassions pour simplifier l’idée que

d’absorption frappantes. Le hêtre rouge-cuivre et le hêtre vert, par exemple, absorbent des rayons différents ; or la croissance des arbres est due à quelques-uns des rayons ainsi absorbés. Les rayons chimiques seraient-ils donc les mêmes dans le hêtre rouge-cuivre et dans le hêtre vert. Dans deux fleurs comme la primevère et la violette, où les absorptions, à en juger par les couleurs, sont à peu près complémentaires, les rayons actifs chimiquement seraient-ils les mêmes? Le rapport général de la couleur à l’action chimique est digne de l’application de la méthode par laquelle Draper a prouvé d’une manière si concluante l’action chimique des rayons jaunes.

nous nous faisons de leur action, doivent encore être plus complexes (1). Pourquoi donc cette complexité? Si ce qu’on a appelé un but matériel était la seule fin à atteindre, un mécanisme beaucoup plus simple aurait suffi ; mais, au lieu de simplicité, nous avons une prodigalité de rapports et d’adaptations, et tout cela en apparence, dans le seul dessein de nous rendre capables de voir les objets revêtus de couleurs splendides (2). Ne semble-t-il pas que la nature avait l’intention de nous préparer par son éducation à d’autres jouissances que celles qui résultent du boire et du manger. A tout événement, et quel qu’ait été le plan de la nature , il serait présomptueux de vouloir

(1) Young. Helmholtz et Maxwell ramènent toutes les différences de nuances ou de couleurs à des combinaisons, en diverses proportions, de trois couleurs primitives ou principales. Il est démontré par l’expérience qu’avec le rouge, le vert et le violet, on peut obtenir toutes les autres couleurs du spectre.

(2) Sir Charles Wheatstone a récemment appelé mon attention sur un ouvrage de Christian-Ernst Wünsch (Leipzig, 1792), dans lequel l’anteur énonce cette proposition qu’il n’y a ni cinq, ni sept, mais seulement trois couleurs simples, dans la lumière blanche. Wünsch produisit cinq spectres avec cinq prismes différents et cinq petites ouvertures, et il mêla les couleurs, d’abord deux à deux, ensuite de toutes manières, et en toutes proportions. Sa conclusion fut que le rouge est une couleur simple , incapable d’êire décomposée; que l’orangé est composé d’un rouge intense et d’un vert faible ; que le jaune est un mélange de rouge intense et de vert intense; que le vert est une couleur simple ; que le bleu est composé de vert saturé et de violet saturé; que l’indigo est un mélange de violet saturé et de vert faible, tandis que le violet est une couleur pure et simple. Il trouva aussi que le jaune et le bleu-indigo produisent le blanc par leur mélange. Le jaune avec un bleu éclatant produit aussi du blanc qui semble cependant avoir une légère teinte de vert, tandis que des pigments de ces deux couleurs mêlés ensemble donnent toujours un vert plus ou moins beau. Wünsch distingue de la manière la plus formelle le mélange des pigments du mélange des lumières. Partant de la génération du jaune, il