COULEURS DES CORPS OPAQUES

noir. D'un autre côté, un morceau de papier bleu foncé ou bleu de Prusse prend un éclat extraordinaire quand on Texpose aux rayons indigos. Dans le vert, il devient vert, mais avec ,un moindre éclat ; dans le rouge, il parait presque noir. » (Herschel). Il faut donc comprendre la théorie de Newton dans ce sens que les surfaces des corps colorés sont en général aptes à réfléchir les rayons d'une certaine couleur en quantité beaucoup phis grande que ceiix des autres rayons ; et c'est là ce qui leur donne leur couleur prédominante. Ces surfaces n'absorbent pas entièrement néanmoins les autres rayons, et c'est là ce qui les empêche d'être complètement noirs, quand on les éclaire avec une lumière dont la couleur est différente de leur couleur propre.

La coloration des corps opaques parait due principalement aux rayons réfléchis diffusément, non aux rayons réfléchis spé-» culairement.

Les corps à surface polie, en effet, sont pour ainsi dire incolores, ou plutôt ne semblent colorés que des teintes des objets dont ils réfléchissent les images. Néanmoins, si parfait que soit le poli d'un miroir, il altère les couleurs des images, qui paraissent jaunies dans les miroirs à surface argentée ou dorée, rougis dans les miroirs à surface cuivrée. La teinte propre à un miroir est quelquefois difficile à constater par une réflexion simple ; mais en disposant deux miroirs pareils parallèles à une faible distance, les rayons qui arrivent à l'œil après des réflexions multipliées ont une coloration prononcée.

Les couleurs des corps sont rarement identiques avec les couleurs simples dont le spectre solaire est formé : la plupart sont composées, comme on s'en assure du reste, en les soumettant isolément à l'analyse du prisme, Cette analyse donne un spectre formé de diverses couleurs simples, et c'est le mélange qui produit la couleur particulière observée. Il suffit de regarder un objet coloré, une fleur, un morceau d'étoffe, à travers un prisme, pour voir que les bords de l'image parallèle à l'arête du prisme sont irisés.

356 LE MONDK PHYSIQUE.

Si, îiu lieu d'^éclairer un corps coloré à l'aide de la lumière blanche du Soleil, ou de Tune ou de l'autre des couleurs simples dont celte lumière est formée, on l'éclairé en employant d'autres sources lumineuses, telles que la lumière d'une lampe ou certaines flammes artificielles, sa couleur se trouve altérée. Ainsi tout le monde sait que le vert parait bleu le soir à la lumière d'une lampe ou d'une bougie. Cela tient à ce que celle lumière renferme moins de rayons jaunes que la lumière du jour : or, le vert étant une couleur qu'on obtient par le mélange du jaune et du bleu, si le jaune fait défaut ou manque en partie, la nuance résultante tire plus ou moins sur le bleu. Cette dernière remarque nous conduit à parler des couleurs qu'on obtient par le mélange des couleurs simples. Mais, auparavant, terminons ce que nous voulions dire de la théorie de Newton sur les couleurs des corps non lumineux par eux-mêmes.

Cherchant à pénétrer plus profondément dans les causes du phénomène. Newton suppose que la lumière incidente est décomposée à la surface. Une partie est absorbée, éteinte dans les corps opaques, et transmise dans les corps transparents. L'autre partie est réfléchie par les molécules superficielles, à une faible profondeur dans les corps opaques, et à des profondeurs quelconques dans les corps transparents. C'est ce qui explique pourquoi, dans ces derniers, la couleur de la lumière transmise est en général différente de celle de la lumière réfléchie. Nous avons vu, par exemple, que l'or réduit en feuilles extrêmement minces laisse passer une lumière d'un bleu verdâtre ; sa couleur réfléchie est jaune ou jaune-rougeâtre. « Halley, claiit descendu sous l'eau à une profondeur de plusieurs brasses dans une cloche à plongeur, vit de couleur cramoisie le dessus de sa main, sur laquelle tombaient les rayons solaires, passant par une ouverture vitrée, tandis que le dessous, illuminé par la lumière que réfléchissaient les parties profondes de l'eau, paraissait vert ; d'où Newton conclut que l'eau laisse passer les rayons rouges et réfléchit les rayons violets et biens. » (Daguin.l

Quelle est la modification subie par la lumière réfléchie diffu-

sèment? Comment la structure des corps agît-elle sur les difféi*ents rayons colorés, pour renvoyer les uns et éteindre les autres? Est-ce la forme, la densité, le pouvoir réfringent des molécules, ou bien sont-ce ces éléments réunis qui donnent lieu au phénomène des colorations diverses? Ce sont là des questions excessivement délicates, auxquelles on ne peut encore répondre avec certitude dans Télat actuel de la science.

g 4. CLASSIFICATION DES COULEURS.

I^a lumière blanche du Soleil, décomposée par le prisme, donne lieu à une série de couleurs correspondant à des degrés différent^de réfrangibilité. Ces couleurs sont, pour ainsi dire, en nombre infini, puisqu'on passe d'une extrémité à l'autre du spectre par des nuances insensibles ; mais il est d'usage de distinguer sept couleurs principales, dont les noms, pris dans leur ordre naturel, forment le mauvais vers alexandrin que voici :

Violet^ indigo, bleti, vert, jatine^ orangé, rotige.

Quelques physiciens, se fondant sur la possibilité de reproduire certaines d'entre elles par le mélange des autres, d'obtenir, par exemple, du vert par la juxtaposition du jaune et du bleu, du violet par celle du bleu et du rouge, etc., ont cherché à démontrer que le spectre n'est formé que de t7*ois couleurs élémentaires. D'après Brewster, ces couleurs seraient le rouge, le jaune et le bleu; d'après Young, le rouge, le vert et le violet. Les proportions dans lesquelles ces couleurs se mélangeraient dans les diverses parties du spectre, rendraient raison de la variété des nuances dont il est composé.

Aujourd'hui, on rejette ces dernières théories, les expériences sur lesquelles leurs auteurs les appuyaient ayant été démontrées inexactes. Toutes les couleurs du spectre sont donc des couleurs simples, dont le nombre, je le répète, peut être consi-

déré comme illimité, bien que dans ]a pratique on le réduise à sept couleurs principales.

Le blanc n'esl pas une couleur simple; c'est, au contraire, la plus complexe de toutes les couleurs composées. Le noir n'est pas une couleur ; c'est l'absence complète de toute lumière. Quant aux couleurs composées, telles que nous les présentent les corps naturels, elles sont dues à des mélanges, en proportions variées, de toutes les couleurs élémentaires.

Une expérience bien simple démontre que le concours de tous les rayons du spectre est nécessaire pour produire le blanc parfait. Elle consiste à intercepter une partie quelconque du spectre, avant qu'il ne tombe sur la lentille qui sert à la recomposition de la lumière, a Ainsi, quand on intercepte le violet, le blanc prend une teinte jaune ; si l'on supprime ensuite successivement le' bleu et le vert, le jaune devient de plus en plus rouge, et passe par l'orangé au rouge écarlate et au rouge ponceau. Si l'on commence par supprimer l'extrémité rouge du spectre, on fera passer le blanc au vert pâle, puis au vert éclatant, au bleu verdâtre, au bleu et enfin au violet, en interceptant successivement les rayons les moins réfrangibles. Si c'est le milieu du spectre qui est intercepté, la concentration du reste des rayons produira diverses nuances de pourpre, de cramoisi, etc., suivant la partie qu'on aura supprimée. On peut, en interceptant certains rayons, obtenir telle couleur que Ton voudra, et il n'y a point de nuances dans la nature que l'on ne puisse imiter ainsi parfaitement, avec un éclat et une richesse que les couleurs artificielles ne peuvent jamais atteindre. » (J. Herschel, Traité de la lumière.)

Le nombre des couleurs composées, obtenues par le mélange des couleurs simples ou des divers rayons colorés du spectre, s'accroît ainsi d'une façon pour ainsi dire indéfinie. Mais nous allons voir bientôt qu'il est possible de l'augmenter encore, soit par l'addition d'une certaine quantité de lumière blanche, soit par le mélange du noir en proportion variable.

Deux couleurs qui, par leur mélange, produisent du blanc

sont ce qu'on nomme des couleurs complémentaires. Il y a uu moyen assez simple de déterminer les groupes de

couleurs qui jouissent de celle propriété : c'est d'intercepter

Fig. 30S. — Sir John Henchel.

au sortir de la lentille une partie du faisceau convergent qui allait former au foyer de la lumière blanche. Cette portion reçue par un second prisme sera déviée, et donnera une couleur qui sera évidemment complémentaire de la couleur produite au foyer de la lentille, puisque, avant leur séparation, elles formaient du blanc.

GLASSIB^IGATION DES COULEURS. 361

proportion quelconque de noir : en ce cas, au lieu d'un blanc parfait, on n'obtiendrait qu'un gris plus ou moins foncé.

Enfin, le mélange des couleurs complémentaires ne produit du blanc que s'il n'est pas matériel ; si l'on se sert de couleurs matérielles délayées d'une façon quelconque, ou même à l'état pulvérulent, le mélange ne donnera qu'un gris plus ou moins foncé*.

Si les couleurs, tant simples que composées, sont en nombre indéfini, si le mélange en proportions diverses de blanc ou de noir en multiplie encore le nombre, il n'en est pas moins vrai que l'œil n'en peut apprécier distinctement qu'une quantité limitée. Toutefois, s'il était possible de réunir dans une même échelle toutes les nuances de couleurs que nous offre la nature cl que nous pouvons distinguer les unes des autres, nous serions étonnés de la richesse et de la magnificence de cette palette : les feuilles et les fleurs dans les plantes, les pelages des animaux, les brillantes couleurs dont sont peintes les plumes des oiseaux, les ailes des papillons et des autres insectes, les nuances des divers minéraux, des coquillages, fourniraient les éléments de la série innombrable des couleurs naturelles, et permettraient de passer d'une nuance à la suivante par gradations insensibles. On aurait ainsi une classification des couleurs tirée des objets naturels.

Les couleurs employées dans les arts sont probablement beaucoup plus restreintes : on peut se faire néanmoins une idée de Icr.r nombre par ce fait que les Romains se servaient, dit-on, dans leurs mosaïques de plus de 30000 teintes. Mais ce nombre même, précisément parce qu'il est considérable, a fait sentir le besoin d'une classification raisonnée des couleurs et de leurs nuances, qui permette de les définir, en rapportant l'une quelconque d'entre elles à un type fixe déterminé une fois pour toutes. Tout le monde sait que, dans l'industrie et dans les arts, la nomenclature des couleurs est fort arbitraire

1. li'ex|K*rience de Newton, que nous avons citée plus haut (p. 161). le prouve. II. ^ 46

OU, du moins, qu'elle varie d'un art uu d'uue industrie à Tautrc : les noms sont empruntés à des objets naturels, minéraux, Heurs, fruits, animaux, mais il n'y a entre eux aucun tien de gradation. C'est pour obvier aux inconvénients qui résulteutdi.' cette confusion que notre savant et illustre compatriote M. Che-

Fig. 309. — s. GheTrenl.

vreul a proposé une classification des couleurs et de leurs nuances, dont nous allons indiquer les principes et la base.

Selon M. Chevreul, une matière colorée par l'une quelconque des couleurs du spectre ne peut être modifiée que de quatre manières différentes :

1' Par du d^iinc', qui, enréclaircissant, en afiaibtit l'intensité;

2* Par du noir, qui, en Tassombrissant, en diminue l'intensité spécifique ;

5° Par une certaine emil4^ir qui en change la propriété spécifique sans la lernir ;

4"" Enfin, par une certaine conteur qui en change la propriété spécifique en la ternissant, de sorte que si reflet est porté au maximum, il en résulte du noir, ou du gris normal représenté par du noir mêlé de blanc dans une certaine proportion.

Pour exprimer toutes ces modifications, M. Chevreul emploie les expressions suivantes, qui, une fois définies, ne peuvent plus prêter à l'équivoque :

11 appelle « tons d'une couleur les différents degrés d'intensité dont cette couleur est susceptible, suivant que la matière qui la présente est pure ou simplement mélangée de blanc ou de noir; gamme, l'ensemble des tons d'une même couleur; mmnces d'une couleur, les modifications qu'elle éprouve par l'addition d'une autre couleur qui la change sans la ternir; enfin, gamme rabattus, la gamme dont les tons clairs comme les tons foncés sont ternis par du noir. »

Voici maintenant comment il a procédé pour obtenir une échelle, suffisamment étendue, des couleurs principales, de leurs tons et de leurs nuances.

Ayant divisé un cercle en 72 secteurs égaux, il plaça à égale distance trois échantillons de laine teinte, l'un rouge, l'autre jaune, le troisième bleu, aussi francs, aussi purs que possible et de même intensité. Puis, entre ces trois secteurs et à égale distance de chacun d'eux, il mit de l'orangé entre le rouge et le jaune, du vert entre ce dernier et le bleu, du violet entre le bleu et le rouge. En procédant de la même manière par des intercalations successives de couleurs de nuances intermédiaires, il obtint enfin ce qu'il nomme le cercle chromatique des couleurs franches, reproduisant en quelque façon le spectre de la lumière solaire. C'est le cercle qu'on voit représenté dans la planche IV.

Ces 72 nuances obtenues, il prit chacune d'elles pour com-

poser une gamme complète formée par Paddition de qiiaiiliu's croissantes de blanc et de noir, de manière à avoir dix tons rabattus, et dix tons de la même couleur éclaircis jusqu'au blanc. Chaque gamme comprend ainsi, du blanc pur au noir pur qui en sont les extrémités, 20 tons différents, dont la couleur franche est le dixième, à partir du blanc.

De cette première combinaison il résulte déjà 1440 tons différents, tous déduits du cercle chromatique des couleui-s franches; mais, en rabattant successivement les 72 tons de c^ cercle par Taddition de 1,2, 3, etc.. dixièmes de noir, on forme neuf cercles des couleurs rabattues, et chacun des 72 tons qu'ils comprennent devenant à son tour le type d'une gamme de 20 tons nouveaux procédant du blanc au noir, il en résulte, pour la série totale, une échelle de 14400 tons, auxquels il faut ajouter encore les 20 tons du gris normal, ce qui fait, en définitive, 14420 tons différents.

Il est évident qu'une échelle aussi étendue doit suffire pour la plupart des applications scientifiques et industrielles, et que, la plupart du temps, elle dépassera les besoins des artistes. Malheureusement, la reproduction matérielle rigoureusement exacte de toutes ces couleurs est d'une grande difGculté, et il n'est pas moins difBcile de conserver les types une fois qu'ils sont obtenus. Il faudrait reproduire la construction chromatique de M. Chevreul en couleurs inaltérables, par exemple en tableaux émail lés sur porcelaine : les recherches scientifiques ne seraient pas moins intéressées que les arts à posséder des types fixes, auxquels les couleurs des objets naturels, si souvent altérées par le temps, seraient rapportées à l'aide de numéros d'ordre, et de la sorte faciles à reproduire.

§ 5. COULEURS DES CORPS TRANSPARENTS OU LUCIDES. — DiGHROÎSME.

Les corps ou milieux qui sont doués au plus haut d^ré de la transparence, comme l'air, l'eau, le verre, ne possèdent pas