COULEURS PRIMAIRES

Un défaut congénital de vision beaucoup plus sérieux est la cécité chromatique totale. L'œil n'a ni la zone du rouge et du vert, ni la zone du bleu et du jaune, et le monde des couleurs apparaît alors comme une distribution monotone de noirs, de blancs et de gris. Ce défaut est rare : on n'en a encore examiné qu'une cinquantaine de cas. L'œil totalement aveugle aux couleurs est nyctalope, o'est-à-dire que sa vision dans n'importe quel état d'adaptation est la vision crépusculaire, et le spectre présente, dans n'importe quelles conditions, le phénomène de Purkinje. De plus, la petite tache centrale, qui dans l'œil normal est héméralope d'une façon permanente, est dans cet œil anormal complètement ou presque complètement aveugle, si bien que la fixation directe d'un objet du champ visuel lui est impossible : c'est pourquoi cet œil est continuellement agité de mouvements rapides et saccadés à la recherche du point de vision claire.

§ 21. Les couleurs primaires. — Nous avons vu que pour le psychologue toutes les couleurs sont également simples. Il est, par exemple, impossible à l'introspection de décomposer un orangé en un rouge plus un jaune. D'autre part, certaines couleurs ont une situation exceptionnelle dans la pyramide des couleurs : ce sont celles qui occupent les quatre coins de la base, et qui commencent et finissent les quatre séries de couleurs. Ces couleurs, rouge, jaune, vert et bleu, sont les couleurs primaires psychologiques.

Lorsqu'il s'agit de technique ou d'art, nous donnerons ce nom à une série différente de couleurs : le rouge, le jaune et le bleu. En effet, le peintre qui a ces trois tons sut la palette peut, avec l'aide du blanc, reproduire les couleurs variées de la nature.

Chacun sait que le mélange du bleu et du jaune donnera un vert saturé. La raison en est que les matières colorantes bleues reflètent la lumière bleue et la lumière verte, tandis que les colorants jaunes reflètent la lumière jaune et la lumière verte : le bleu et le jaune s'annulent l'un l'autre, et c'est pourquoi le vert seul reste visible.

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D'autre part, pour le physicien, les couleurs primaires sont le rouge, le vert, et un certain bleu violet. Le mélange de ces trois couleurs spectrales en proportions convenables donnera tous les autres tons : de plus, il les donnera plus saturés que ne pourrait le faire tout autre mélange de trois couleurs spectrales.

Enfin, pour le physiologiste, les couleurs primaires sont les quatre couleurs caractéristiques des zones rétiniennes : un rouge pourpre -, sa tonalité complémentaire, un vert bleuâtre d'environ 495 [J- ; le jaune et le bleu de la zone intermédiaire. Ces deux dernières couleurs sont identiques aux couleurs primaires psychologiques. Mais il est très douteux que le rouge physiologiquement pur soit identique au rouge psychologique, et il est certain que le vert physiologique n'est pas le vert psychologique. C'est plutôt un vert nettement bleuâtre.

Il est donc évident que le terme « primaire » est équivoque, et que son sens dépend du contexte. Peut-être pourrons-nous appeler les quatre couleurs psychologiques, rouge, vert, jaune, bleu, couleurs principales ; celles de l'artiste, blanc, rouge, jaune, .bleu, couleurs primaires] celles du physicien, rouge, vert et bleu-violet, couleurs fondamentales ; et enfin celles du physiologiste, carmin, bleu-vert, jaune et bleu, couleurs invariables.

§ 22. Théorie de la vision. — L'œil (1) est essentiellement un petit appareil photographique. Les paupières constituent une sorte de chape ou de volet, qui, en se fermant, arrête la lumière. Derrière la paupière se trouve un diaphragme automatique, l'iris, qui se rétrécit ou s'élargit selon le degré d'éclairement. Derrière ce diaphragme est une lentille qui peut s'adapter aux objets proches ou éloignés. Cette adaptation ne se fait pas par un changement de

(1) On trouve des modèles du cerveau et des organes sensoriels dans un certain nombre de maisons, par exemple. Auzoux, Benninghoven et Sommer, Bock-Steger, Brendel, Deyrolle, etc.. L'auteur se sert pour l'œil, de l'œil complet de très grande dimension, de la série de modèles décomposables de la maison Auzoux, — et des modèles numérotés 3 B et 3 L de la 6érie Benninghoven et Sommer.

longueur du globe oculaire qui tirerait la lentille en avant, ou en arrière : la substance délicate de la lentille est enfermée dans une gaîne élastique, suspendue par des fibres rayonnantes à des muscles placés verticalement dans la paroi du globe oculaire. Quand rœil est au repos, la surface antérieure de la lentille est relativement plate, et l'organe est, par conséquent, ajusté pour la vision lointaine. Mais lorsque nous voulons fixer un objet propre, les muscles se contractent, la traction sur les fibres rayonnantes est, par conséquent, moindre, et la lentille prend une courbure plus grande. Derrière la lentille est une chambre noire, tapissée d'une membrane, la choroïde, qui est tout imprégnée d'un pigment coloré bleu sombre ; cette chambre, ainsi que l'autre plus petite située en avant de la lentille, est remplie d'une substance claire semi- fluide oufluide,qui maintient la forme du globe oculaire ; le globe tout entier est entouré d'une membrane protectrice très dure, la sclérotique, que traverse en arrière le nerf optique, et qui devient en avant la cornée transparente. La rétine, ou pellicule sensible, est produite par l'épanouissement du nerf optique sur les deux tiers postérieurs de la surface interne : elle se reconstitue d'elle-même, tout comme le diaphragme et la lentille s'adaptent automatiquement.

La rétine, dont nous avons surtout à nous occuper, est une membrane très fine, mais extrêmement compliquée. Ses éléments terminaux, qui sont les récepteurs sensibles de l'excitation lumineuse, sont connus sous le nom de bâtonnets et de cônes. En général, ils se mélangent sur toute la surface de la rétine. Cependant il y a deux surfaces, le disque optique et la tache jaune, qui offrent une structure différente. Le disque optique est le point où le nerf optique entre dans l'œil : il n'y a point là de vraie rétine, mais une « tache aveugle » dont la place et les dimensions peuvent être facilement déterminées par l'expérience. La tache jaune, ou macula lutea, est située au pôle postérieur du globe oculaire ; elle est tout particulièrement sensible à la forme et au contour, et c'est pourquoi on

l'appelle parfois la « tache de la vision claire ». Au centre, dans la « fovea centralis », elle offre une dépression où la rétine n'est plus guère formée que d'une seule couche de cônes de petite dimension. La tache entière est d'une coloration jaune, de telle sorte que les couleurs d'ondulation courte qui y tombent se trouvent un peu assombries.

Il n'est pas possible, dans l'état actuel de nos connaissances physiologiques, de donner une explication absolument satisfaisante de tous les faits de la sensation visuelle. Cependant nous allons donner ci-dessous les hypothèses qui nous semblent les plus raisonnables.

1° La théorie de la double vision. — De nombreuses indications nous conduisent à cette conclusion que les bâtonnets sont les organes de la vision crépusculaire, les cônes ceux de la vision diurne. Cela revient à dire que les bâtonnets sont les organes qui, excités par des ondes lumineuses dont l'énergie est trop peu intense pour exciter les cônes, nous donnent les sensations de lumière. La cécité de la fovea normale, la nuit, est due à ce fait que la rétine y est exclusivement composée de cônes. Le phénomène de Purkinje et les exceptions à la troisième loi du mélange des couleurs doivent être attribués aux bâtonnets. Ces phénomènes montrent que les bâtonnets sont affectés par des ondes lumineuses, autrement que ne le sont les cônes. La rétine typique d'un œil complètement aveugle aux couleurs est une rétine composée de bâtonnets et dépourvue de cônes, et, en conséquence, la tache jaune d'un tel œil est complètement aveugle.

Nous avons vu que la vision crépusculaire dépend étroitement de l'adaptation à l'obscurité. Ce qu'il y a de significatif dans cette relation des deux phénomènes, c'est que les éléments terminaux des bâtonnets contiennent un substance d'un rouge pourpre, le pourpre rétinien, qui blanchit à la lumière, et se reconstitue à l'obscurité. De plus, il est significatif que la distribution des luminosités dans le spectre de Purkinje (luminosité maximum dans la région du vert) correspond à l'action chimique des différentes ondes lumineuses sur le pourpre rétinien-

Toutefois, est-ce que le pourpre rétinien joue un rôle dans la vision des bâtonnets, ou sert-il seulement à sensibiliser l'appareil visuel ? Nous n'en savons encore rien. La rétine des animaux nocturnes : hibou, chauve-souris, taupe, rat, est presque complètement dépourvue de cônes,tandis que les bâtonnets sont abondamment pourvus de pourpre rétinien. En revanche, les animaux dont les yeux ne possèdent pas le pigment des bâtonnets, tels que les poules ou les pigeons, n'ont d'activité que pendant le jour.

2° Les phénomènes de la vision diurne. — Deux théories courantes cherchent à expliquer la vision diurne : celle de Helmholtz et celle de Hering : toutes deux rendent compte d'un grand nombre de faits : toutes deux ont été modifiées diversement pour s'accorder avec des faits récemment découverts. Mais aucun ne s'accorde complètement avec le détail des faits. Naturellement, ces deux théories sont des explications physiologiques, mais Helmholtz vient à la physiologie par la physique, Hering par la psychologie. L'explication qui va suivre s'accorde dans ses grandes lignes avec les vues de Hering.

Nous supposons que les cônes de la rétine contiennent trois substances visuelles décomposables par la lumière et qui sont les véhicules de réactions chimiques réversibles ou antagonistes. Nous pouvons les appeler les substances noire-blanche, bleue-jaune, rouge-verte. Les cônes de la zone centrale contiennent ces trois substances, ceux de la zone intermédiaire contiennent surtout les substances noire-blanche et bleue- jaune, et ceux de la zone extérieure ne contiennent plus guère que la substance noire-blanche, Cette dernière substance, qui est ainsi la plus largement distribuée sur la rétine, est affectée par tout stimulus lumineux qui dépasse une certaine limite inférieure d'énergie. Les deux autres substances ne sont affectées que par la longueur d'ondes correspondant à leur dénomination. Les six réactions chimiques qui se produisent dans les trois substances donnent naissance aux sensations du blanc et du noir, ainsi qu'aux quatre couleurs invariables. C'est de

ces couleurs et de leurs combinaisons que dérivent, sauf une exception, tous les phénomènes de la vision diurne.

Cette exception est la sensation du gris neutre : puisque cette sensation peut persister lorsque les organes rétiniens ne fonctionnent plus, elle doit avoir une origine cérébrale. Nous l'attribuons à un mouvement moléculaire produit par la chaleur dans les cellules de l'écorce cérébrale et nous pouvons expliquer ainsi sa constance et son caractère qualitatif.

Selon cette théorie, les processus rétiniens qui provoquent les sensations de noir et de blanc, de bleu et de jaune, du rouge et du vert invariables, sont antagonistes et incompatibles. Si par exemple, en mélangeant sur l'appareil rotatif un bleu foncé et un jaune clair, nous exposons une certaine surface de la zone moyenne à une lumière qui affecte les substances noire-blanche et bleue- jaune de façons égales et opposées, aucune sensation rétinienne ne sera excitée par le stimulus. Nous devrions donc ne voir absolument rien. Ce que nous voyons est un gris moyen qui doit être attribué à l'écorce cérébrale. Ce gris qui se mélange avec toutes les sensations rétiniennes est constant parce que l'énergie calorique de l'écorce est constante. Il est gris parce que, contrairement aux sensations de lumière qui proviennent de la rétine, il dérive simultanément des deux réactions antagonistes noire et blanche. Or, un effet simultané de processus opposés est précisément, comme nous l'apprend la physique, l'effet produit par la chaleur dans un corps qui se trouve en équilibre chimique. Le rôle du gris corticalest d'empêcher les objets sombres du champ de la vision de disparaître, absorbés par les objets plus clairs qui les entourent.

Les faits de vision indirecte s'expliquent par la distribution des substances visuelles sur la rétine. La substance blanchenoire est évidemment la plus ancienne, la substance rouge- verte la plus récente. Par suite, cette dernière est aussi la plus instable. Dans le cas de cécité chromatique partielle, cette substance n'existe pas du tout tandis que les deux autres sont intactes. Si les ondes lumineuses possèdent un très haut degré d'énergie, elle ne peut plus fonctionner (§ 16).

Les faits du mélange des couleurs peuvent facilement s'ex-

pliquer dans la théorie des trois couleurs rétiniennes et du gris cortical. Prenons un exemple : le carmin et le bleu vert mélangés en proportions convenables donnent du gris. Les stimuli affectent la substance rouge-vert d'une façon égale et opposée. Ils affectent également la substance blanche-noire peut-être d'une façon égale et opposée, peut-être tous deux provoquent la réaction du noir ou la réaction du blanc, peut-être enfin agissent-ils l'un et l'autre d'une façon différente de telle sorte que l'un des deux processus antagonistes est plus fort que l'autre. Dans le premier cas, nous voyons simplement le gris cortical ; dans le second cas un gris nettement sombre ou nettement clair ; dans le troisième un gris légèrement sombre ou légèrement clair selon que l'excès du mélange rétinien a favorisé la naissance des sensations noires ou blanches. On peut analyser de même le mélange des autres stimuli lumineux, en quelque nombre et de quelque longueur d'onde que ce soit.

Pour rendre compte du contraste, il nous suffit de supposer que les substances rétiniennes tendent à l'équilibre sur la surface entière de leur distribution, si bien que, directement excitées sur un point, elles sont, d'une façon indirecte et opposée, excitées sur tous les autres points, surtout, naturellement dans le voisinage immédiat de stimulus. Quand nous regardons un carré rouge sur un fond gris, nous voyons aussitôt une frange de contraste vert-de-gris. Tout se passe comme si la totalité de la substance rouge- verte s'était soulevée pour repousser l'invasion. La même explication vaut pour les autres stimuli, y compris le blanc et le noir : tous éveillent indirectement les processus rétiniens antagonistes.

Enfin, les phénomènes d'adaptation et d'images consécutives découlent du caractère antagoniste des réactions des trois substances. A mesure que nous regardons un carré rouge, la réaction rouge de la substance rouge-verte diminue graduellement, ou, ce qui revient au même, la réaction verte augmente d'une façon continue. Et lorsque les deux réactions sont de force égale, l'adaptation au stimulus coloré est complète, et nous voyons du gris. Si alors nous supprimons le carré rouge, la réaction verte devient brusquement prépondérante et se montre dans la couleur complémentaire de l'image consécutive.

LECTURES COMPLÉMENTAIRES

§§ 14-22. La double théorie de la vision a été énoncée pour la première fois par Thistologiste M. J. S. Schulze en 1886. (Zur Anatomie und Physiologie der Retina dans Archiv fur mikroskopische Anatomie, II, spécialement 255 sq.) Plus récemment, elle a été établie surtout grâce aux travaux de J. von Kries, professeur de physiologie à l'université de Fribourg, qui l'a décrite dans les chapitres intitulés Die Gesichtsempfindungen dans le Handbuch der Physiologie des Menschen de \V. Nagel, ifl, 1905, p. 109 sq. On trouvera également dans ce travail l'exposé complet et critique des théories de Helmholtz et de Hering. Pour la théorie de Helmholtz et ce qu'elle doit à Thomas Young, voir H. L. F. von Helmholtz, Handbuch der physiologischen Optik,

1896. spécialement §§ 20, 23.

La théorie de Hering se trouve dans zur LeJire vom Lichtsinne, 1874 et dans les Grundzûge der Gesichtsempfindungen (extraits de Zeitschrift fur Psychologie und Physiologie der Sinneorgane),

1897. Consultez également W. H. R. Rivers, Vision dans le Text-book of Physiology de E. A. Schafer, II, 1900, 1026 ; article Vision dans le Dictionary of Philosophy and Psychology de Bald%vin, II, 1902, 765 sq. ; I. M. Bentley, The simplicity of Colour Tones, American Journal of Psychology, XIV, 1903, 92; J. W. Baird, The colour Sensibility of the Peripheral Relina,

L'Audition

§ 23. Les qualités auditives. — Le monde de l'audition comme celui de la vue, se compose de deux catégories de sensations, l'une variée et riche de qualités multiples, l'autre plus pauvre et plus monotone. Le langage vulgaire les distingue sous les noms de tons et de bruits. Les tons, qui correspondent aux sensations de couleur,sont l'objet même de la musique : ils ont une certaine clarté et une certaine stabilité qui les rend propres à l'art. Les bruits, qui correspondent aux sensations de lumière, sont confus et instables : lorsqu'ils ne durent qu'un instant, ils sont brusques et rudes : lorsqu'ils sont continus, ils sont inégaux et