VERT

Côte du carré. .

Fond blanc. . . .

Fond noir. . . .

Moyenne . . .

Il faut remarquer ici que la nuance disparaît d'autant plus vite qu'il y a une plus grande différence entre son intensité et celle du fond ; c'est de là que proviennent les différences des résultats sur le fond blanc et le fond noir. Le bleu était la plus foncée des couleurs employées par Aubert.

(1) Archiv fur Ophthalm., III, 2, p. 60. — Physiologie der Netzhaut, p. 116.

Avant la disparition des couleurs, leurs tons subissent la même modification que lorsque les intensités augmentent. En effet, le rouge el Le vert deviennent très-nettement jaunes, le bleu paraît passer directement au blanc grisâtre, et dans le pourpre résultant du mélange du bleu et du rouge, c'est le bleu qui prédomine aux limites du champ visuel. C'est ainsi que Purkinje a déjà remarqué que le pourpre parait bleu à l'extrême limite, devient violet lorsqu'il s'avance plus vers le milieu du champ visuel et reprend enfin sa couleur véritable. Pour moi-même, vers les limites, le rose prend l'aspect d'un blanc bleuâtre ou violacé.

Ce phénomène saute surtout aux yeux pour les mélanges de deux couleurs simples. Si l'on éclaire, par exemple, suivant la méthode que nous décrirons plus loin, un petit champ coloré avec du rouge et du bleu-vert simples, de telle manière qu'il paraisse blanc à la vision directe, il paraît bleu verdâtre à la vision indirecte, même à une faible distance du point de fixation. Il semble, d'après ces expériences, que, sur le bord, la rétine est plus sensible pour le bleu et le vert que pour le rouge. Ces parties se rapprochent en quelque sorte de l'état d'anérythropsie.

Récemment, Schelske a examiné de plus près cette absence de rouge, en établissant pour les parties périphériques de la rétine, des équivalences de couleurs entre le jaune et le bleu d'une part et le rouge, le gris ou le vert d'autre part. Les couleurs spectrales situées près de la ligne F paraissaient presque blanches, les couleurs les plus réfrangibles paraissaient bleues, le violet devenait bleu foncé, les couleurs moins réfrangibles paraissaient vertes, le rouge extrême était très-faible et d'un gris incolore.

11 faut encore mentionner ici l'expérience d'Oppel (1) d'après laquelle une tache jaune-orangé sur fond bleu paraissait plus éclairée que le fond lorsqu'on regardait de loin et moins éclairée lorsqu'on regardait de près, le bleu étant alors plus rapproché des limites du champ visuel.

A côté de la théorie des couleurs, proposée par Young, mentionnons les théories du mélange des couleurs qu'on a cherché à déduire directement de la théorie des ondulations ; c'est ce qu'ont fait Challis et Grailich. Ce dernier, en particulier a exécuté, à cet effet, un travail très-laborieux. Il examine le mouvement d'oscillation composé que prend l'éther lorsqu'il est sollicité par deux rayons de durée, d'oscillation différente, et calcule les temps pendant lesquels les particules d'éther sont éloignées de part ou d'autre de leur position d'équilibre. Dans un mouvement composé de cette nature, les temps sont, en général, différents, tandis qu'ils sont égaux pour une couleur simple. Grailich admet que lorsque les particules d'éther sont éloignées d'un côté de leur position d'équilibre, elles produisent la

(1) Jahresbericht des Frankfurter Vercins, 1853-1854, p. ià-M-

g 20. THÉORIE DE GRAIUCH. {302) 601

même sensation de couleur que la couleur simple pour laquelle l'écarlement de la position d'équilibre dure exactement aussi longtemps. Ainsi, d'après son hypothèse, le mouvement ondulatoire composé produit dans l'œil une succession rapide de sensations colorées qui se combinent en une seule, laquelle correspond, en général, à une couleur d'autant plus blanchâtre que les sensations qui se suivent présentent plus de différences. La sensation du blanc elle-même serait composée de la succession rapide des tons moyens du spectre, depuis Je vert jaunâtre jusqu'à l'orangé. Comme les ondes composées présentent aussi des périodes qui sont en dehors des limites du spectre visible, Grailich admet, pour celles-ci, qu'elles produisent la sensation du pourpre.

Les calculs de Grailich ont été faits pour les rapports d'intensité que les couleurs présentent dans le spectre des flintglass, d'après les mensurations de Fraunhof'er, et, si l'on admet les deux dernières hypothèses de Grailich, ces calculs s'accordent avec les expériences sur le mélange des couleurs spectrales que j'ai exécutées avec la fente en forme de y. Mais il faut remarquer que, dans ces expériences, je n'ai pas maintenu la même intensité du spectre : j'ai cherché, en général , à produire les couleurs résultantes qui sont à égale distance de leurs deux couleurs primaires.

Dans les cas où les amplitudes des deux couleurs sont différentes, on ne peut pas prévoir le résultat d'après une théorie générale ; on peut seulement, comme l'a fait Grailich, le calculer pour des exemples numériques particuliers. Dans chaque exemple on obtient, par le calcul, une série de sensations colorées différentes qui doivent se succéder; on peut alors en déduire, d'une manière assez indéterminée, la nature de l'impression totale, en suivant les principes de Grailich. Malheureusement, ainsi que Grailich l'a remarqué lui-même, quand on admet des amplitudes égales pour les deux ondes, cas où l'on peut réellement appliquer la théorie mathématique, l'accord avec l'expérience est très-défectueux. Soient X, et ln les longueurs d'onde des deux sortes de lumière, x la distance d'un point quelconque d'un rayon, mesurée le long de ce rayon, on a, pour la distance s des particules d'éther à la position d'équilibre, dans un moment déterminé quelconque,

2tt

s = A sin ( — x + c, j -f- A sin ^y- x -f- cn

ÏA cos f -kx ( - — j + °-L

ou bien, si nous posons

nous obtenons

2 TC-'E , « = 2 /l COS I ; \- y

sut

2y, == C, — Cu ,

\ . (%kx ) S,U ( —

Û02 (505) DEUXIÈME PARTIE. — DES SENSATIONS VISUELLES. § 20. Dans ce cas, on peut facilement déterminer la distance des points pour lesquels

s = (). Ep effet, les points de nullité du facteur sin f r-y^ -f- y\ sont distants

entre eux de - ln , ceux du facteur cos ^ ~j- + y,J diffèrent de la quantité bien

plus grande ln et ils peuvent s'intercaler entre les premiers ou se confondre aveq eux. Dans ce dernier cas en particulier, d'après les principes de Grailich, le mouvement composé ne contiendrait que des longueurs d'onde égales entre elles qui donneraient toutes la même sensation colorée, et lors même que les points de nullité des deux facteurs ne coïncideraient pas, ceux du cosinus, qui sont plus rares, ne pourraient pas modifier essentiellement la sensation que donnent ceux plus fréquents du sinus. Mais il suit de là que, d'après le calcul de Grailich luimême, le violet et le rouge devraient donner du vert, tandis qu'ils donnent en réalité du pourpre, et, en général, les résultats obtenus avec de petites différences des longueurs d'onde s'accordent avec l'expérience, tandis qu'avec de grandes différences ils s'en éloignent considérablement ; or, l'accord pour les petites différences ne décide pas la question, puisque la valeur de lu doit toujours être intermédiaire à X, et ln , et correspondre à l'un des tons moyens du spectre. Je crois donc qu'il faudra faire subir aux hypothèses de la théorie de Grailich d'importantes modifications pour faire accorder convenablement les résultats avec l'expérience, si l'on veut toutefois chercher dans cette direction une explication des faits.

La méthode la plus simple pour mélanger des couleurs simples prismatiques et pour obtenir en même temps toutes leurs combinaisons deux à deux, consiste à pratiquer dans un écran obscur une fente en forme de V dont les branches fassent avec l'horizon un angle de 1*5°, comme ab et bc dans la figure 122 A, et à regarder

FlG. 122. Fie 123.

cette fente placée devant un fond clair, à travers un prisme dont l'arête réfringente est tenue verticalement. Les spectres ont, dans ce cas, la forme représenté^ fig. 123, où affl,*, est le spectre de la branche ab et yffl.y,, celui de la branche bc. Les bandes colorées, représentées par les lignes ponctuées, sont parallèles à al et «(3 dans le premier spectre, à bc et (3y dans le second. Dans le champ inangulaire pap„ situé au milieu et commun aux deux spectres, toutes les bandes de I un coupent toutes celles de l'autre; celte surface comprend donc toutes les combi-

§ 20. PHOCKDKS P0UR MÉLANUlilt LUS LliMIlilltliS UiKUHÛIvS. (304) Z|03 liaisons des couleurs simples prises deux à deux. Si la largeur des feules est invariable, il est cependant possible demodilier les proportions de la lumière mélangée en amenant le prisme dans une position inclinée, ce qui donne aux spectres la

Fig. 124.

forme indiquée fig. 124, où l'un d'eux, (3yj3Jyi , dans lequel la même quantité de lumière est répartie sur une surface plus petite, devient plus lumineux, tandis que l'autre, a|3(3(a(, augmente de surface et perd de l'intensité.

Par cette méthode on peut obtenir la plupart des résultats mentionnés plus haut. Cependant, l'appréciation exacte des couleurs résultantes est rendue difficile, surtout pour celles qui sont blanchâtres, par cette double circonstance que chaque couleur occupe un espace trop petit, même si l'on fait usage d'une lunette, et que le champ visuel contient, en outre, d'autres couleurs très-vives dont le contraste modifie considérablement l'aspect des couleurs moins saturées.

Une autre méthode, qui exige un appareil plus compliqué représenté en projection horizontale par la figure 125, permet d'éviter ces inconvénients. — On fait pénétrer à travers une fente verticale, dans une chambre obscure, de la lumière solaire réfléchie par un héliostat, et à laquelle on fait traverser un

Si

Fig. 125.

|)iisme P (fig. 125) et une lentille achromatique Lt. La surface antérieure d'un écran S„ situé au foyer de cette lentille, reçoit un spectre objectif. Entre la lentille et l'écran se trouve un diaphragme D à ouverture rectangulaire. L'écran S présente deux fentes verticales, en 7t et yn , qui laissent passer deux bandes colorées de la lumière qui forme le spectre, tandis que l'écran arrête toutes les autres couleurs. Derrière cet écran se trouve une seconde lentille achromatique L„, à foyer plus court, et qui projette sur le second écran $u une image* 5 du diaphragme D. La largeur du faisceau de la lumière blanche incidente est « à '; derrière la lentille L„ les rayons marginaux des deux faisceaux de couleurs diffé-

renies dont les foyers coïncident avec les deux fentes y, et y(/ se reconnaissent sur la figure en ce que les plus réfrangibles sont représentés par des lignes interrompues et les moins réfrangibles par des lignes ponctuées. L'ouverture du diaphragme D doit être assez étroite pour être occupée entièrement par chacun des faisceaux, de telle sorte que chaque point de cette ouverture envoie à chaque point des fentes y, et y„ des rayons de la couleur correspondante. Si l'on blanchit la surface antérieure du diaphragme, on voit le faisceau lumineux s'y peindre sous forme d'une tache blanche à bords colorés (bleu-violet en tn rouge en zn). Pour remplir la condition sus-mentionnée, il faut que l'ouverture soit précisément au milieu blanc de la portion éclairée. Dans ces conditions, l'ouverture du diaphragme peut être considérée comme étant l'objet lumineux qui envoie deux sortes de lumière à la lentille Lu à travers les fentes de l'écran Sr Dans l'image ô,<î/( que la lentille donne du diaphragme B, les deux sortes de lumière sont étendues également, aussi la surface présente-t-elle la couleur résultante, tandis qu'elle est éclairée de l'une des couleurs simples, si l'on bouche l'une des fentes.

Pour pouvoir changer à volonté et très progressivement le ton et l'intensité des lumières résultantes, il faut donner à l'écran Sé une disposition particulière qui est représentée pl. IV, fig. 2. — L'écran se compose de la lame rectangulaire de laiton AABB, portée en c par une colonne cylindrique, mobile dans un cylindre creux et fendu D, lequel s'élève au milieu d'une planchette, qui n'est pas figurée sur le dessin, et qui est portée par trois vis calantes. On peut donc fixer l'écran à telle hauteur qu'on veut, en serrant la vis de la bague. E.

Sur le plateau de laiton AABB, on peut faire mouvoir obliquement deux chariots portés par les lames de laiton aa et aa, mobiles entre les glissières bb, (30, c et c. Ces mouvements sont commandés par les vis d et S dont les écrous sont taraudés dans les blocs de laiton e et e, et dont les extrémités peuvent tourner dans les blocs g et y, de manière à faire glisser les plaques aa et aa parallèlement aux rainures qui les comprennent.

Par un mécanisme analogue, les vis m et jt* permettent de faire glisser les plaques f et ? entre deux paires de rainures horizontales. Entre les bords internes des plaques f et cp on voit deux lames triangulaires de même épaisseur / eQ, fixées sur aa et sur aa. Les bords tranchants et opposés de / et de / ainsi que ceux de w et de 1 forment deux paires de tranchants de S'Gravesande.

En arrière de ces tranchants, la plaque AABB est évidée de manière à laisser passer la lumière qui traverse les deux fentes. Les faces antérieures des plaques /, /, f et 1 sont recouvertes d'une couche d'argent mat, pour qu'on puisse distinguer le spectre qui vient s'y former. La position du spectre est marquée par le petit rectangle ponctué.

Si l'on déplace les planchettes aa et «a, au moyen des vis d et S, les feules viennent se placer sous d'autres parties du spectre et laissent passer d'autres ions. Quant aux vis m et j*, elles font varier la largeur des fentes et par suite la quantité de lumière transmise.

Il faut, avant tout, que le point de convergence des rayons de même couleur qui ont traversé la lentille L, soit situé exactement dans le plan de l'écran >',,

§ 20. PROCÉDÉS POUR MÉL&NGER LES IJ'MU^HKS COLORÉKS. (505) /|05 sinon le champ lumineux en Stl ne présente pas la même coloration sur toute son étendue, Les fentes doivenl être parallèles aux lignes obscures du spectre, ce qu'on peut obtenir au moyen des vis calantes du pied de l'écran Sr II faut aussi veiller a la propreté parfaite de la lentille el du prisme ; toute malpropreté de leur surface pourrait donner, dans le champ chromatique, des taches colorées. Entre les deux lentilles de la lentille achromatique JuP il se formerait facilement des anneaux de Newton qui viendraient se peindre dans le champ chromatique, si l'on n'avait soin de réunir ces lentilles avec du baume de Canada. Du reste, plus on écarte le diaphragme D de la lentille L„ plus l'image de ces taches dans le verre est confuse et moins elle est préjudiciable. Aussi la disposition figurée ici est-elle préférable à celle que j'avais décrite précédemment.

Par cette méthode on obtient un champ coloré plus étendu que par la première et l'on supprime toutes les autres couleurs dont le contraste pourrait être nuisible. —Cependant, dans un grand nombre de cas, il reste encore quelques inconvénients qui rendent difficile l'appréciation tranquille et exacte de la couleur résultante. D'abord, la dispersion des couleurs dans l'œil est bien plus sensible pour la lumière composée seulement de deux couleurs de réfrangibilité très-différente que pour la lumière blanche (vdy. plus haut p. 175). Il arrive donc facilement que le bord du champ coloré affecte l'une des deux couleurs tandis que l'autre prédomine dans le milieu. Ensuite, pour certaines lumières résultantes blanches, notamment pour Je blanc obtenu par le mélange de rouge et de bleu-vert, l'œil est excessivement sensible aux moindres additions de l'une des couleurs primitives, de sorte que, surtout par un éclairage intense, les moindres irrégularités de l'appareil ou les images accidentelles qui peuvent exister dans l'œil, apportent une gène considérable. Enfin, les différences entre les impressions pour le milieu et pour le bord de la rétine sont très-évidentes. Le blanc qui s'obtient avec la plus grande facilité relative, est celui formé de jaune et d'indigo ; puis vient celui composé de vert-jaune et de violet et celui de bleu d'eau et de jaune d'or; enfin, le plus difficile à produire est celui que donnent le rouge et le bleu-vert.

Pour déterminer les longueurs d'onde des couleurs simples complémentaires, j'ai ôté de l'appareil la lentille Lu el l'écran S„ et j'ai regardé à distance la fente de l'écran S, à travers une lunette devant l'objectif de laquelle était adaptée une lame de verre marquée de minces lignes verticales équidistantes. On voit alors des spectres de diffraction des fentes, et la distance apparente de chacun de ces spectres à la fente qui le fournit, est proportionnelle à la longueur d'onde. 11 suffit donc de mesurer de la même manière la distance des spectres de diffraction pour l'une des lignes obscures du spectre dont Fraunhofer a déterminé la longueur d'onde, pour en déduire facilement les longueurs d'onde des couleurs employées dans le mélange.

Pour mélanger la lumière chromatique des matières colorantes et des objets qui nous entourent, le procédé le plus simple est le suivant. — A une certaine distance (1 pied) au-dessus d'une table noire on place verticalement une petite lame de verre a; à surfaces planes et parallèles; soit d le point où le prolongement de cette lame rencontrerait la table. L'œil de l'observateur regarde obliquement vers

ftOO (âîtë) bfeÙXlÉfoE l'A HT II1'. — DIS SENSATIONS VISUELLES» § 20. la laine a; tandis qu'à travers la lame il voit la partie db de la table, il voil ptfr réllcvion la parlic de, qui paraît coïncider avec db. Si l'on place en c et en b, à

sont rapprochés de d, plus la lumière réfléchie de c est intense et plus la lumière transmise de b est faible.

Ce procédé permet de mélanger aussi de la lumière qui a traversé des liquides ou des verres colorés. A cet effet, on fait dans la laine bc des ouvertures qui livrent passage à la lumière. C'est ainsi qu'on peut mélanger la lumière du ciel bien, réfléchie par un miroir, avec celle du jaune de chrome, et s'assurer que ces deux lumières donnent, comme l'outremer avec le jaune de chrome, un blanc rougeâtre, que le bleu du ciel est donc un indigo blanchâtre et ne correspond point au bleu le moins réfrangible du spectre, et que nous avons nommé bleu cyanique.

La méthode que nous venons de décrire présente, sur les mélanges de couleurs au moyen de disques, cet avantage que les mélanges blanchâtres paraissent blancs, et non pas gris. Nous décrirons plus en détail au § 22 (p. 5i6 de l'éd. ail.) la disposition des disques. — Parmi les autres moyens pour mélanger de la lumière colorée, nous avons encore à mentionner l'expérience de Volkmann, qui regardait des surfaces colorées à travers des tissus colorés tenus tout près de l'œil. Mais le mélange des deux couleurs est difficilement bien uniforme par cette méthode, et la transparence des fils peut aussi présenter des inconvénients, ces fils agissant en partie comme un verre de couleur à travers lequel on regarde une surface colorée. — Czermak a utilisé, à cet effet, l'expérience de Scheiner, en regardant à travers un écran qui présentait deux ouvertures étroites recouvertes de verres de couleurs différentes. Tant que les objets paraissent simples, ils affectent la couleur résultante. — Holtzmann fait tomber sur du papier blanc la lumière diffusée par deux papiers colorés. — Challis mentionne des expériences, analogues h d'autres que Mile avait déjà faites, du reste, et où l'on regardait des papiers recouverts de lignes de différentes couleurs, à une distance suffisante pour que les lignes ne parussent plus isolées. — Enfin Dove a décrit des méthodes pour mélanger des couleurs d'interférence et d'absorption. Il se sert, à cet effet, de miroirs de verres de couleur, étamés à l'argent. La surface antérieure de ces miroirs donne de la lumière blanche polarisée, la surface postérieure donne de la lumière non polarisée, colorée par absorption. Si l'on fait traverser, à la lumière ainsi mélangée, une lame de mica et un prisme de Nicol, la lumière non polarisée reste invariable ; la lumière blanche polarisée, au contraire, affecte, par l'interférence des rayons ordi-

Fin. 12G.

égale distance de d, des pains a cacheter ou d'autres objets colorés, l'observateur voit coïncider avec b, l'image réfléchie de c. La lumière colorée de c suit, en avant de la lame a, exactement le même chemin que celle provenant de c; elles arrivent donc mélangées à l'œil o, et l'image commune de b et de c affecte par conséquent la couleur résultante. On règle le rapport des intensités en déplaçant les deux pains à cacheter; plus ils