VISIO

4"^ Chissijication (?t représentation fj,îoraétriq\ie

des couleurs.

Les caractères qui viennent cVêtre étudiés permettent de classer les couleurs dans un ordre systématique, et de construire sur ces principes des flgures géométriques représentant graphiquement cette classification des couleurs (tables ou cercles chromatiques).

Si, d'abord, nous faisons abstraction de la saturation et de Tintensité des couleurs pour ne nous atlacher qu'à leur ton, nous pouvons disposer les couleurs en série linéaire, comme dans le spectre solaire; chaque point de cette ligne correspond à une impression déterminée de couleur et on peut passer pai* des transitions insensibles d'un point à l'autre; mais cette ligne ne peut être une ligne droite puisque les deux couleurs extrêmes, rouge et violet, se rapprochent l'une de l'autre comme qualité de ton; la ligne devra donc être une courbe, mais une courbe qui présentera une interruption entre le rouge et le violet, et cette interruption sera comblée si l'on interpose entre ces deux couleurs le pourpre qui, comme on Ta vu, établit la transition entre le rouge et le violet ; la courbe des couleurs est alors fermée, et on peut, pour plus de simplicité, lui donner la forme d'un cercle. Dans ce cas, on peut placer \qs couleurs sur la circonférence du cercle, de façon que les couleurs complémentaires se trouvent aux extrémités du même diamètre.

La même construction peut servir encore si on fait entrer en ligne de compte la notion de saturation ; dans ce cas, les couleurs saturées (couleurs prismatiques et pourpre) sont placées à la circonférence, comme tout à l'heure, le blanc au centre du cercle et les difTerents degrés de saturation, depuis la couleur saturée ju.<quau blanc pur, sont placés sur les rayons du cercle. On a ainsi le cercle chromatique.

Enfin, on peut faire intervenir l'iiitensité des couleurs et donner -i la figure la forme d'un cône. La base du cône est formée par le cercle chromatique précédent et correspond au maximum d'inten^ilé lumineuse; la pointe du cône répond au noir, et les parties intermédiaires représentent les diiréronts degrés de dégradation d'intensité de cliacuu des tons de la base à la pointe.

iSewion s'est servi do la disposition des couleurs sur un plan pour ■exprimer la loi du mélange des coulé. irs. Il supposait représentées par des poids les intensités lumineuses et supposait ces poids placés à

•l'endroit affecté à chaque couleur sur la table chromatique, et en construisant le centre de gravité de ces poids, sa position devait donner celle de la couleur résultante sur la table, et la somme des poids en exprimait Tintensité. C'est sur ce principe que reposent les triangles chromatiques.

Soit le triangle R V U (/gr. 219). Si l'on place trois des couleurs du

Jndtc/o

Fig. 219.

- Triangrle chromatique.

î'ix/el-

spectre aux trois angles, par exemple le vert, le rouge et le violet, les côtés du triangle comprendront les couleurs intermédiaires du spectre, plus le pourpre. Le point S correspond au blanc et, par suite, à l'intersection des lignes qui joignent les couleurs complémentaires, et les droites VS, RS et US représentent les quantités de vert, de rouge et de violet nécessaires pour former du blanc; de même pour les couleurs complémentaires, bleu et rouge par exemple, qui donnent du blanc quand on les mélange en quantités proportionnelles aux lignes BS etRS. De même, un point quelconque M de la surface du triangle correspond à une couleur composée qu'on peut obtenir par le mélange des trois couleurs fondamentales dans les proportions données par les lignes VM, RM, U3I. Mais la ligne U.M aboutit au jaune; on pourra don-c remplacer le rouge et le vert par le jaune, dans la proportion delà ligne JM, en le mélangeant avec la quantité UM de violet. La même couleur sera encore formée par le mélange d'une quantité JM de jaune avec une quantité >IS de blanc, ou encore d'une quantité RM de rouge et MD de vert-bleu. (Voir : Physique médicale de Wundt, trad. par Monoyer.)

On a donné diverses formes à. ces figures et à ces tables chromatiques, mais je ne puis que renvoyer, pour les détails de cette question, aux ouvrages spéciaux.

5^ Hf/pothèse des couleurs fondamentales.

Brewster avait émis l'idée que toutes les couleurs du spectre n'étaient que des mélanges, en quantités variables, de trois cou-

leurs fondamentales, le rouge, le jaune et le hleu; mais cette proposition est inexacte, il n'existe pas trois couleurs simples dont le mélange reproduise les couleurs intermédiaires du spectre; en effet, les couleurs spectrales sont toujours bien plus saturées que les couleurs composées. Mais Young posa la question d'une façon plus exacte, en admettant, pour l'explication des phénomènes de la vision des couleurs, que les sensations colorées peuvent être ramenées à trois sensations fondamentales, sensations de rouge, de vert et de violet. C'est dans ce sens qu'on peut seulement parler de couleurs fondamentales, mais en se gardant bien de leur attribuer une réalité objective, comme le faisait Brewster; elles n'ont qu'une signification subjective.

Les bases essentielles de l'hypothèse de Young sont les suivantes, et j'en emprunte l'exposition à Helmholtz [Optique physiologique, page 382) : ■

« r II existe dans l'œil trois sortes de fibres nerveuses dont l'excitation donne respectivement la sensation du rouge, du vert et du violet.

«2° La lumière objective homogène excite les trois espèces de fibres nerveuses avec une intensité qui varie avec la longueur d'onde. Celle qui possède la plus grande longueur d'onde excite le plus fortement les fibres sensibles au rouge, celle de longueur moyenne, les fibres du vert, et celle de la moindre longueur d'onde, les fibres du violet. Cependant il ne faut pas nier, mais bien plutôt admettre, pour l'explication de nombre de phénomènes, que chaque couleur spectrale excite toutes les espèces de fibres, mais avec une intensité différente. Supposons les couleurs spectrales disposées horizontalement et par ordre (fig. 220, p. 826), depuis le rouge R jusqu'au violet V, les trois courbes représentent plus ou moins exactement l'irritabilité des trois sortes de fibres, la courbe 1 pour les fibres du ronge, la courbe 2 pour celles du vert, et la courbe 3 pour celles du violet.

« Le rouge simple excite fortement les fibres sensibles au rouge, et faiblement les deux autres espèces ; sensation : rouge.

u Le jaune simple excite modérément les fibres sensibles au rouge et au vert, faiblement celles du violet; sensation : jaune.

« Le vert simple excite fortement les fibres du vert, bien plus faiblement les deux autres espèces; sensation: vert.

«Le bleu simple excite modérément les fibres du vert et du violet, faiblement celles de rouge; sensation : bleu.

PHYSIOLOGIE FONGTIO^'NELLE.

« Le violet simple excite fortement les fibres qui lui appartiennent, faiblement les autres; sensation: violet.

Fig. 220. — Irritabilité des trois sortes de fibres rétiniennes.

« L'excitation à peu près égale de toutes les fibres donne la sensation du blanc ou des couleurs blanchâtres. »

Telle est l'hypothèse d'Young, adoptée par Helmholtz dans son Optique physiologique. Quoique cette hypothèse ait été attaquée de plusieurs côtés et, en particulier, par Wundt {Psychologie physiologique), Fick et plusieurs autres auteurs, je crois que cette hypothèse doit être conservée jusqu'à nouvel ordre, car c'est elle qui exphque encore le mieux les phénomènes de sensations de couleurs.

La théorie de Young s'appuie surtout sur les faits de dyschromalopsie. On appelle ainsi une affection dans laquelle la faculté de distinguer une ou plusieurs des couleurs fondamentales est abolie ou diminuée. On a

admis une achromatopsie, c'est-à-dire une céciië complète pour les couleurs, dans laquelle rindividu ne distinguerait plus que les différences de clarté et dobscurité; mais elle n'est pas démontrée. Habituellement, la cécité est partielle et porte sur une seule couleur fondamentale. <^uand la couleur invisible e->t le rouge {daltonisme), ce qui est le cas le plus fréquent, la partie rouge du spectre parait noire, et, dans les couleurs composées où entre le rouge, la couleur complémentaire est seule visible; ainsi, le blanc paraît vert bleuâtre, le rouge intense et le jaune paraissent verts [\'o\ïfig. 220. p. 826, en supposant la courbe 1 supprimée', et toute distinction entre le rouge d'une fleur et le vert des feuilles, entre les signaux rouges et verts des chemins de fer sera impossible. La cécité pour le vert et pour le violet parait beaucoup plus rare. La dyschromatopsie s'interprète facilement dans l'hypolbèse de Young; elle dépend de l'absence ou de la paralysie plus ou moin^ complète des éléments rétiniens affectés à telle ou telle couleur.

La santonine fait voir tous les objets en jaune, et cette action de la santonine a été attribuée à une paralysie momentanée des éléments rétiniens du violet, paralysie précédée d'une période d'excitation trèscourte pendant laquelle on voit tout violet. D'autres auteurs ont attribué cette action à l'augmentation du pigment jaune qui recouvre la tache jaune et la fosse centrale.

La théorie de Young s'appuie encore sur ce fait qu'on peut produire artificiellement la cécité pour une couleur en excitant jusqu'à la fatigue la rétine par cette couleur. Si, par exemple, on garde longtemps devant les yeux des lunettes de verre rouge, il survient un daltonisme accidentel et la rétine devient insensible au rouge : le rouge saturé paraît noir, le rouge blanchâtre gris ou blanc.

On verra plus lard que l'hypothèse d'Young sert aussi à expliquer les images accidentelles chromatiques.

Quels sont maintenant dans la rétine les éléments impressionnables parla lumière colorée? D'après les recherches de Schultze, ces éléments seraient les cônes, tandis que les bâtonnets ne serviraient qu'à la distinction des différents degrés de clarté et d'obscurité, sans sensation de couleur. Les bases sur lesquelles s'appuie cette hypothèse sont les suivantes : 1° Chez l'homme, la facilité de distinguer les couleurs est surtout marquée dans la fosse centrale, où il n'y a que des cônes, et elle diminue graduellement, en même temps que les cônes diminuent de-nombre, à mesure qu'on se rapproelie de la périphérie de la rétine; 2° les cônes manquent presque tout à fait chez les animaux nocturnes, comme la chauve-souris, le hibou, etc., et on ne trouve chez eux que des bâtonnets. Chez les oiseaux diurnes, les cônes ont bien la forme de bâtonnets, mais ils sont en rapport avec une seule Gbre-axe et présentent une disposition particulière. A la réunion de l'article interne et de l'article externe, se trouve, comme on l'a vu page 806, un globule co-

loré, jaune, rouge ou blanc, qui ne laisse, par conséquent, arriver à l'élément impressionnable que la lumière ronge, jaune ou blanche. Cette disposition vient confirmer l'hypothèse d'Young. Mais chez l'homme il n'existe rien de semblable. Seulement, les cônes sont en rapport avec plusieurs fibrilles primitives et non plus avec une seule; en effet, l'article interne du cône est constitué par un paquet de fibrilles nerveuses (Schultze) et l'article externe par une pile de lames transversales parallèles. Nous avons vu, d'ailleurs (page 806), qu'il est très-difficile de savoir dans quel article se passe la modification qui produit la sensation de couleur et de quelle nature est cette modification. D'après Zenker^ la lumière serait analysée dans cette pile de lames comme le son dans l'organe de Corti, comme elle est décomposée dans une pile de lames de verre d'épaisseur inégale ou de réfringence différente. (Zenker, Archivfû?' mikr. Anatomie, t. III.)

Le pigment jaune de la tache jaune rend la rétine moins sensible pour le rouge et le violet. Du reste, d'une façon générale, les éléments rétiniens affectés au rouge paraissent avoir une sensibilité plus faible que les autres : à la périphérie de la rétine ces éléments paraissent même manquer tout à fait. Si on fixe avec un œil un pain à cacheter rouge, l'impression porte d'abord sur la tache jaune et l'objet est vu nettement rouge ; si alors, sans déplacer le point de fixation de l'œil, on fait mouvoir lentement le pain à cacheter de façon que son image se fasse sur la rétine dans des points de plus en plus rapprochés de ïora serrata, l'objet paraît Je plus en plus foncé, puis il prend une teinte bleuâtre et finit par paraître tout à fait noir (^Vundt).

6° Images consécutives colorées.

Si on fixe pendant quelque temps une croix rouge, par exemple, sur un fond noir et qu'on ferme les yeux, on voit une image consécutive rouge de la croix; l'image, dans ce cas, est positive et Jiomochroïqiie, c'est-à-dire de même couleur que l'objet; si, au lieu de fermer les yeux, on regarde un papier blanc, on voit une croix verte; l'image conaécutive est coynplémentaire, c'està-dire qu'elle a la couleur complémentaire de la couleur de l'objet. Les images consécutives sont positives quand elles ont la même intensité que l'image primaire de l'objet, négatives quand elles ont moins d'intensité lumineuse. Les imageshomochro'iques sont toujours positives; les images complémentaires peuvent être positives ou négatives. On appelle lumière primaire ou indue-

trice celle qui impressionne en premier lieu la rétine et donne lieu à Timage consécutive, ainsi, dans le cas ci-dessus, la lumière rouge de la croix, et lumière réagissante ou modificatrice celle qui agit sur la rétine après que celle-ci a été modifiée par la lumière primaire, ainsi, dans le même cas, la lumière blanche du papier. On peut donc distinguer des images consécutives ^///T^/t^s qui résultent de l'action primitive de la lumière inductrice, et qui sont toujours positives, et des images consécutives modifiées qui peuvent être positives ou négatives.

La théorie la plus salisfaisante pour expliquer les images consécutives colorées est celle de Fechner, théorie adoptée par Hcimholtz et qiii s'accorde, du reste, avec l'hypothèse d'Young exposée dans le paragraphe précédent. Dans cette théorie, tous les phénomènes s'expliquent par deux propriétés de la rétine, par la persistayice de son excitation et par la diminution de son excitabilité pai- la fatigue. Les images consécutives positives dans l'obscurité sont dues a la persistance des impressions sur la rétine; les images complémentaires sont dues à la- perte d'excitabilité des éléments de la rétine atleclés à la cpuleur inductrice et la persistance de l'excilabihlé dans les éléments affectés à la couleur complémentaire de la couleur inductrice.

On peut, à ce point de vue, distinguer les cas suivants : Soit un objet coloré en rouge et fixé pendant longtemps ; les éléments du rouge seront fatigués et devenus inexcitables :

1° Si l'œil est maintenu dans l'obscurité, les fibres du rouge étant fatiguées ne réagissent plus et ne donnent plus la sensation du rouge; celles du vert et du violet ont été un peu excitées \fig. 220, p. 820), et cette excitation suflit pour donner la sensation d'une image complémentaire bleu verdàtre pâle.

2° Si on fixe une surface blanche, les fibres du ronge, fatiguées, ne sont plus excitables par les rayons rouges coiitcnus dans la lumière blanche; les fibres du vert et du violet, au contraire, sont fortement excitées; on a alors l'image consécutive complémentaire intense.

3o Si on regarde une surface de la couleur complémentaire, bleuvert; par conséquent, \q& fibres du vert et du violet sont fortement impressionnées par la lumière réagissante et l'image consécutive est complémentaire et encore plus intense que dans le cas précédent.

io Si on regarde une surface de la couleur primaire, c'est-à-dire rouge, les fibres du rouge sont très-peu impressionnées à cause de leur fatigue ; les fibres du vert et du violet le sont très-peu [so'wfig. 220, p. 82Gi et on a une image grise peu intense, résultant de l'excitation très-faible des trois espèces de fibres.

5° Si ou regarde une surface colorée quelconque, celte couleur se

combine avec celle de rimage consécutive %t donne naissance à une couleur mixte ; ainsi, si on regarde une surface jaune, IMmage consécutive sera oran'^e.

Les objets blancs fournissent aussi des images accidentelles colorées d et ces images présentent des modiûcatious de couleurs très-variées, * décrites sous le nom de phases colorées des images accidentelles. On les observe surtout après avoir soumis la rétine à une lumière intense, et elles ont été décrites par Fectiner, Séguin, Plateau, Helmboltz, etc., aux ouvrages desquels je renvoie. Ces phases colorées s'observent aussi avecles couleurs saturées, mais elles sont moins marquées. Il en est de même pour les apparences colorées qu'on voit en faisant tourner, pas assez rapidement pour avoir une sensation continue, des disques rotatifs à secteurs noirs et blancs [disques impilloianls) . Tous ces phénomènes s'expliquent, pour la plus grande partie, par la théorie de Fechner. 11 suffit seulement d'admettre que la marche de l'excitabilité n'est pas la même pour les fibres correspondantes à chaque couleur fondamentale.

La théorie de Plateau est différente. Pour lui, ces images consécutives sont dues à une nouvelle action delà rétine, qui serait opposée à la première ; après chaque sensation vive de lumière, la résine ne reviendrait au repos qu'en accomplissant une série d'oscillations quiJa feraient passer alternativement par des états opposés, et ces états opposés correspondraient à la sensation des couleurs complémentaires. ((Lorsque la rétine, dit Plateau, est soumise à l'action des rayons dune couleur quelconque, elle résiste à cette action et tend à regagner l'état normal avec une force de plus en plus intense. Alors, si elle est subitement soustraite à la cause excitante, elle revient à l'état normal par un mouvement oscillatoire d'autant plus énergique que l'action s'est prolongée davantage, mouvement en vertu duquel l'impression passe d'abord de l'état positif à Fétat négatif, puis continue généralement à osciller d'une manière plus ou moins régulière en s'affaiblissaut. »

D'après Monoyer, ces images consécutives seraient ducs à la phosphorescence de la rétine. Le mouvement vibratoire transmis à la rétine par la lumière persiste pendant un temps plus ou moins long avant de disparaître complètement pour se transformer en d'autres mouvements moléculaires. Cette persistance des vibrations explique tout naturellement les images positives et homochroïques. Pour expliquer les images négatives et complémentaires, il invoque la loi deFégalité des pouvoirs émissifs et absorbants et le phénomène connu en physique sous le nom de renversement ou inversioi du spectre; l'image négative ou complémentaire est due au renversement de Fimage positive ou homocliroïque. Les variations alternatives du positif au négatif, et v/ceyersa, seraient dues à l'action modificatrice de la lumière propre de la rétine, (Voir : Bulletins de la Société des sciences naturelles de Serasbourg, 1868.)

VISION. 83t

7° Du contraste des couleurs.

Si on regarde deux couleurs placées l'une à côté de Tautre,. elles font une tout autre impression que si on regarde chacune d'elles isolément. Chevreul a donné le nom de contraste simultané aux influences qu'exercent l'une sur l'autre des couleurs différentes que l'on voit simultanément dans le champ visuel, et réserve le nom de contraste si^cces^i/" aux phénomènes, étudiés dans le paragraphe précédent.

•Brticke désigne sous le nom de couleur induite la couleur qui est produite par l'effet modificateur d'une couleur voisine, et couleur inductrice celle sous l'influence de laquelle se produit la modification.

Si on examine, par exemple, un petit objet blanc, gris ou noir sur un fond coloré, l'objet prend la couleur complémentaire du fond. Si l'on place l'une à côté de l'autre deux couleurs complémentaires, chacune de ces couleurs en acquiert plus d'éclat et d'intensité.

Les expériences de ce genre peuvent être variées à l'infini. Une des plus intéressantes est celle des ombres colorées. On éclaire simultanément une feuille de papier, d'un côté par la lumière affaiblie du jour, de l'autre par la lumière d'une bougie; la lumière du jour doit arriver par une ouverture assez petite pour donner des ombres nettes ; on place alors en avant du papier un crayon qui projette sur le papier deux ombres, une ombre due à la lumière naturelle et qui est éclairée par la lumière jaune-rouge de la bougie, et une ombre de la bougie qui est éclairée par la lumière blanche du jour; cependant cette ombre ne parait pas blanche, mais bleue, parce qu'elle preud la couleur complémentaire du fond, couleur jaune rougeâtre pâle due à ce que le papier (partie non ombrée) reçoit à la fois la lumière blanche du jour et la lumière jaune-rouge de la bougie. Si maintenant ou regarde le papier par un tube noirci intérieurement, de façon que l'œil puisse voir à la fois fombre de la bougie et une partie du fond jaune rougeâtre, l'ombre de la bougie parait bleue; une fois cette sensation de bleu bien développée, si on dirige le tube noirci de façon que l'œil ne voie que l'ombre de la bougie et n'ait que cette sensation de bleu, cette coloration bleue persiste même quand on éteint la bougie et on ne reconnaît son erreur que quand on supprime brusquement le tube noirci ; alors le bleu subjectif disparait immédiatement parce qu'on reconnaît son identité avec

le blanc qui recouvre le reste du champ visuel. Il n'y a pas d'expérience dit Helmhollz, qui fasse voir d'une manière plus frappante et plus nette l'influence du jugement sur nos déterminations des

couleurs. , , ,

Les mêmes phénomènes de contraste se montrent quand la plus -rande partie du champ visuel est occupée par une couleur prédominante. Ainsi, si l'on fixe un morceau de papier blanc ou gris avec un œil et qu'on glisse derrière un verre coloré, le morceau de papier prend immédiatement la couleur complémentaire du verre coloré. Dans certains cas, quand la couleur inductrice présente une grande intensité lumineuse ou lorsqu'on fixe longtemps le même point, l'objet fixé prend la couleur du champ inducteur après avoir pris la couleur complémentaire. Ces phénomènes sont moins constants et moins marqués, mais ils n'en existent pas moins quand la couleur inductrice n occupe, qu'une petite partie du champ visuel.

Yolkmann a, le premier, appelé l'attention siir la faculté que nous avons de discerner deux couleurs d'objets placés lun derrière Tautre. Si on tient très-près des yeux un voile vert, on reconnaît très-bien à travers le voile la couleur des objets, quoique la couleur verte du voile vienne se mêler à toutes les autres couleurs.

Des phénomènes de contraste analogues se présentent dans des cas où le champ induit ne se distingue du champ inducteur que par une faible différence de coloration. Si on prend un disque rotatif à fond blanc et qu'on y inscrive quatre secteurs colorés étroits, coupés en leur milieu par une bande composée d'une moitié noire et d'une moitié blanche , quand le disque tourne, ces bandes, au lieu de donner un anneau gris, comme elles le feraient sur un fond blanchâtre faiblement coloré, donnent un anneau de la couleur complémentaire de celle des secteurs colorés.

Les mêmes phénomènes se présentent avec plus d'intensité encore dans le cas suivant : Soit un disque rotatif dont les secteurs aient la forme représentée dans la figure 221 , et soient d'abord les secteurs blancs et noirs ^'3- 221. - Disque rotatif.

comme dans la figure. On voit, pendant la rotation, une série d'anneaux concentriques de plus en plus foncés à mesure qu'on se

rapproche du centre. Sur chaque couronne, la surface angulaire des parties noires est constante, et cependant chaque couronne parait plus claire à sa partie interne, où elle confine à une couronne plus foncée, et plus foncée à sa partie externe, où elle confine à une couronne plus claire. Si au lieu du blanc et du noir, on prend deux couleurs dilTôrentes,le phénomène devient très-frappant : chaque couronne présente deux colorations différentes à ses deux bords, bien que la coloration objective soit uniforme sur toute l'étendue de chaque couronne. Si on a mélangé du bleu et du jaune et que le bleu prédomine dans les couronnes extérieures, chaque couronne paraît jaune à son bord extérieur, bleue à son bord intérieur. Ces elTets de contraste disparaissent dès qu'on marque les contours des anneaux par de fines circonférences noires; chaque anneau apparaît alors avec la coloration et l'intensité qu'il possède en réalité. Ces phénomènes de contraste doivent donc être rattachés, comme le fait observer Helmholfz, plutôt à des modifications dans le jugement qu'à des modifications dans la sensation. Plateau, au contraire, rattache les phénomènes de contraste à la théorie des images consécutives.