INTENSITÉ DE LA SENSATION LUMINEUSE. {310) hM

1863. R. ScHKLSKB, Ueber Farbenempflnduni^n, in Archw fUr Ophth,, IX, 3, p. 39-62. — E. Ross, Ueber die HtUucinationea im Stntonrauich, in Virchaw*s Af'chiv,

XXVIU.

1865. R. ScflELSKE, Ceber Rothblindheit in Fol|^ pathologischen Processes, in Arch, fur

OpMh., XI, 1, p. 17M78.

8 tf . — De riatoMlié de la mbiUMIob lamlneoM.

On doit égaler Tintensité de la lumière objective à la force vive du • mouvement de Téther, et pour la lumière monochromatique, polarisée en ligne droite, cette force vive est proportionnelle au carré de la plus grande vitesse des particules d'éther. Dans un mélange de lumière provenant de différentes sources ou présentant des polarisations différentes, rintensité totale est égale à la somme des intensités partielles.

Nous allons rechercher d'abord comment se comporte Tintensité de la sensation lumineuse lorsque Tintensité de la lumière objective varie sans que la couleur soit modifiée. Nous pouvons faire cette étude sur la lumière blanche : les résultats sont les mêmes pour la lumière mo-

Dochromatiqueé

Il s'agit, en premier lieu, de démontrer que les plus petites dégraiations perceptibles de la sensation lumineuse ne correspondent pas à les différences égales de la clarté objective. — Éclairons un tableau Diane avec une lumière faible qui donne Tintensité h et disposons un lorps dont l'ombre se projette sur le tableau, de manière que le tableau je reçoive pas de lumière en dedans des limites de l'ombre. Qu'on ijoute ensuite une seconde lumière dont on peut faire varier l'intenâté H, en faisant varier la distance de cette seconde lumière au tableau. L'mtensîté objective est alors H dans l'ombre, et H + h en dehors le l'ombre.

Si la clarté H est très-faible, l'œil aperçoit l'ombre, c'est-à-dire qu'il distingue l'intensité B de l'intensité H + h. Mais il semble que, [pelle que soit la grandeur de //, il existe toujours une intensité plus grande de H^ pour laquelle l'ombre devient insensible et pour laquelle, par conséquent, la différence h de l'intensité objective ne produit plus une augmentation sensible de la sensation.

Une lumière de l'intensité de la lune projette une ombre sensible sur le papier blanc. Si l'on rapproche du papier une lampe qui brûle bien , l'ombre disparaît. L'ombre projetée par la lampe disparaît à son tour, n l'on fait tomber la lumière solaire sur le papier. Bien plus, c'est à yeine si l'œil peut distinguer l'intensité d'une bonne lampe à double lourant d'air d'avec une intensité double. On reconnaît facilement qyie

de semblables flammes sont assez transparentes, lorsqu'on examine l'image affaiblie qu'en donne une lame de verre non étamée et qu'on fait passer ensuite une seconde flamme deiTière la première : dans ces conditions, on distingue facilement les contours de la seconde flamme. Mais si l'on regarde directement les deux flammes, on ne distingue plus la seconde, du moins à travers la partie la plus éclairée de la première : c'est tout au plus si on la distingue lorsqu'en regardant pendant longtemps on a émoussé l'intensité de la sensation. De même, il est difficile de reconnaître à l'œil nu, lorsqu'on regarde une flamme de ce genre, que le bord, où la couche de gaz incandescente est vue de profil, est bien plus intense que le milieu, où la couche est vue sous la momdre épaisseur, tandis qu'on s'en aperçoit facilement lorsqu'on regarde l'image de la flamme dans une lame de verre non étamée. Rappelons encore ici Finvisibilité des étoiles pendant le jour, la disparition des images derrière une lame de verre réfléchissante, etc. *

Au lieu de maintenir constante la différence d'intensité en ne modifiant que la valeur absolue de l'intensité totale, comme nous l'avons fait jusqu'ici, nous pouvons aussi faire varier cette différence dans la même proportion que l'intensité elle-même. Sur une lame de verre transparente, représentons un dessin avec de l'encre de Chine frès.-délayée, ou traçons-y un dessin après lavoir légèrement enfumée, ou, mieux encore, prenons une image photographique sur verre qui présente des ombres très-délicates et d'autres plus foncées, et tenons un semblable dessin devant un fond clair dont nous faisons augmenter successivement l'intensité : pour une faible intensité du fond, on ne remarque pas les ombres les plus délicates, elles deviennent visibles pour une intensité plus grande, puis, l'intensité augmentant toujours, elles cmservent assez longtemps le même degré de netteté, pour disparaître enfin de nouveau. Plus l'ombre est prononcée sur le dessin, moins il IHut d'intensité pour la rendre visible, et plus il en faut aussi pour la l'aire disparaître de nouveau. Or l'intensité lumineuse de l'ombre est moindre que celle des parties claires, d'une fraction déterminée de Tinteiisité totale. Désignons par H l'intensité des portions claii'es, nous pouvons désigner par (1 — a) H celle de l'ombre, a étant une fraction constante pour la même portion de dessin, de sorte que la différence a fl entre l'intensité de la portion considérée et celle du fond clair augmente et diminue en même temps que H, Ainsi, bien que les différences d'intensité absolue entre les parties différenunent ombrées du dessin augmentent avec l'éclairage, ces différences ne répondent cependant pas à des différences plus perceptibles de la sensation. Il suit de là qu'il doit exister certains degrés moyens de l'intensité himi-

M. LOI PSYCHOPHYSIUIJK DK FECHNER, (3ii) 413

euse où Fœil est le plus sensible pour reconnaître si Tintensité a varié 'une petite fraction de sa valeur. Ce sont les degrés d'intensité que ous employons ordinaiienient pour lire, écrire, travailler, degrés gréables et commodes pour notre œil, et qui s'étendent depuis la larté à laquelle nous pouvons lire sans difficulté jusqu'à celle d'une irface blanche frappée directement par les rayons solaires. Dans iotervalle de ces limites, où l'œil atteint son maximum de sensibilité 3ur les rapports, la grandeur de la sensibilité est à peu près conante, de même qu'en général la valeur des fonctions variables d'une aniëre continue varie relativement peu aux environs du maximum.

Ce fait est déjàjprouvé par l'observation journalière, d'après laquelle 1 reconnaît assez bien, à la lumière d'une bougie et à la lumière du lur le plus clair, des peintures et des dessins qui présentent les dégraaitioDS d'ombres les plus variées et qu'ordinairement un éclairage itense n'y fait découvrir aucun objet nouveau ni aucune dégradation ombre qu'on n'ait pas déjà remarqués par un faible éclairage. Fechner lit remarquer de même que si l'on regarde, à travers des verres gris >ucés, des objets éclairés, comme par exemple un ciel paisemé de uages blancs, on ne voit ni disparaître ni apparaître aucune dégradaon nouvelle dans les ombres. Les mensurations photométriques onnent le%iême résultat avec plus d'exactitude. Ces mensurations ntfait voir, en général, que pour des degrés d'intensité très-divers, la iiTérence qu'on pouvait encore distinguer, formait à peu près la même "action de l'intensité totale. Bouguer et Fechner ont cherché à évaluer Cftte différence de la manière suivante : on éclaire un tableau blanc avec eux bougies égales et l'on dispose en avant du tableau une baguette iii y projette deux ombres. On éloigne l'une des bougies jusqu'à ce ue l'ombre correspondante cesse d'être visible. Soit a la distance du ibleau à la lumière la plus rapprochée, b celle où se trouve la lumière i plus éloignée , les intensités avec lesquelles ces deux lumières clairet le tableau sont entre elles comme a* : 6*. Bouguer a trouvé ue l'une des lumières devait être environ 8 fois plus éloignée que autre; Fechner, assisté de Volkmann et d'autres observateurs, qu'elle evait être environ 10 fois plus éloignée, pour que l'ombre disparût, de )rte que Bouguer pouvait encore distinguer */^^, et les amis de Pécher 7,00 d^ l'intensité lumineuse. Arago a remarqué que, dans le iouvement, on peut remarquer des différences encore plus petites, et, (msles conditions les plus favorables, il est arrivé à 7i3i- Masson mploya, dans le même but, des disques rotatifs blancs avec de petits ecteurs noirs. 11 trouva que des yeux faibles ne pouvaient reconaltre parfois que des différences de V^t,, tandis qu'avec une bonne vue.

Uik (5«) DEUXIÈME PARTIE. — DES SENSATIONS VISUELLES. 8«, on peut quelquefois reconnaître des différences plus petites que Viu» Il a trouvé, en outre, que la limite de sensibilité reste assez indépendante de rintensité lumineuse, même pour l'éclairage instantané de l'étincelle électrique. Lorsque cet éclairage est assez intense, les secteurs blancs et noirs appai*aissent distincts pour mi instant. Si Tou éclaire le disque, d'une manière continue, avec une lampe d'intensité I, et qu'on ajoute une étincelle électrique d'intensité /, on obtient, pour un instant, l'intensité L + l sur les secteurs blancs et l'intensité L seulement, pour la place occupée par les secteurs noirs ; on ne peut donc reconnaître les secteurs que si l'on peut distmguer L + / de I. Si l'on venait à modifier la distance des deux sources lumineuses au disque, il fallait modifier L et / d'une quantité proportionnelle pour rester à la limite de sensibilité de l'œil : donc la loi établie pour la lumière constante est encore vraie pour la perception des différence» instantanées de l'intensité lumineuse.

Ce fait que, dans des limites fort étendues, les plus petites différences perceptibles de la sensation lumineuse sont des fractions (à peu près) constantes de l'intensité, a servi à Fechner pour proposer, sous le nom de loi psychophysique ^ une loi générale, qui s'applique aussi & d'autres genres de sensations. C'est ainsi que des différences dans la hauteur des sons nous paraissent égales, lorsque les différences des durées de vibration sont exprimées par une même fraction de la durée de vibration totale. En d'autres termes, deux intervalles musicaux nous paraissent égaux quand les rapports des nombres de vibrations des deux sons constituants sont les mêmes pour ces deux intervalles. D'après les recherches de E. H. Weber, il en est de même de notre faculté de reconnaître des différences de poids et de grandeurs linéaires. Conune nous mesurons la hauteur du son par le logarithme du nombre de vibrations, il paraît convenable de mesurer de même l'intensité, la sensation, puisque, dans un cas comme dans l'autre, nous considérons comnie égales des différences AS du degré de l'intensité de la senss^tion 5 qui sont perçues avec la même netteté. Nous avons donc approximativement, quand l'intensité // ne sort pas de certaines limites fort étendues,

A étant une constante. Intégrant, il vient

S = /l log/i + C,

UA. LOI fôYCHOPHYSIQUb: DE FECHNER. (J/3) 415

' étant une secoDde constante. Si, pour l'intensité h, nous posons le ^ré de sensation égal à «, nous avons enfin :

S-. = log-.

Fechner a montré que cette manière dont l'œil mesure les intensités exercé une influence déterminante sur la classification des étoiles par randeurs. On a déterminé les classes de grandeurs des étoiles d'après Impression qu'elles produisent sur l'œil, sans employer d'abord les lensnrations photométriques de la quantité de lumière objective. C'est mlement dans ces derniers temps qu'on a fait ces mensurations, qui ermettent à présent de comparer l'intensité véritable avec la classe de randeur admise. Fechner a fait une semblable comparaison d'après » déterminations photométriques de J. Herschel et de Steinheil et il rouve que, pour les mensurations de Herschel, la grandeur G qui létermine la classe est exprimée par la formule

G= « — «,8540logiï,

et pour les mensurations de Steinheil, par

G = 2,3414 — 2,3168 \og H ,

*orinules qui sont d'accord avec les précédentes, si l'on remarque que es numéros des classes sont d'autant plus forts que les grandeurs des -toiles diminuent; on trouve une concordance très-satisfaisante entre es formules et les observations. Fechner a également trouvé que les oaensurations de Struve s'accordent suffisamment avec la loi qu'il a Hablie. La même loi a, du reste, aussi été exprimée par Babinet (1) Id, d'i^rës des observations de Johnson et de Pogson, évalue à 2,6 le Dombre qui correspond dans la formule de Fechner au coefficient de log.A

Si la loi du degré de sensibilité n'est pas valable pour dos inleiisités très-i)etites ou très-grandes, c'est ce que Fechner explique par les perturbations qu'apportent certaines circonstances accessoires. En effet, lorsque l'éclairage est très-faible, l'influence de la lumière subjective de l'œil doit se faire senth*. A côté de l'excitation produite par la lumière extérieure, il y a toujours une excitation par des causes internes, dont nous pouvons représenter la valeur par une lumière

(i) Compiet rem/tif, 1857, p. 358.

Ui6 {3Î4) DEIJXIÈMK PARTIE. - DES SENSATIONS VISUELLES. $ îl. d'une intensité H^. On obtient alors, comme expression plus exacte pour les plus petits degrés perceptibles de la sensation,

éS = A '"

H + Ho

ou bien

d'où il résulte que l'augmentation de l'intensité doit être un peu plus forte pour être perçue que si H^ était nul, et la différence doit se faire sentir surtout pour de petites valeurs de H. Fechner a fondé là-dessus une méthode de comparaison entre l'intensité H^ de la lumière propre et celle de la lumière objective, méthode qui admet implicitement qu'à la limite inférieure de l'intensité l'exactitude de la loi citée n'est altérée que par l'influence de la lumière propre. Quand un œil capable de reconnaître une différence de 7ioo d'intensité lumineuse regarde une surface dont une partie ne reçoit absolument pas de lumière extérieure, et dont une autre partie possède l'intensité Â, on a B^ et H^ + A pour les intensités apparentes de ces deux parties, en tenant compte de la lumière propre de l'œil. Si h est la plus faible intensité perceptible, on doit avoir, d'après la manière de voir de Fechner, h= 7ioo ^o« ^^ ^^ cette manière l'intensité H^ de la lumière propre serait mesurée par une lumière objective. Volkmann a fait des expériences dont il déduit que rintensité //„ de la lumière propre est égale à celle d'une surface de velours noir éclairée par une bougie stéarique à 9 pieds de distance.

Quant à l'inexactitude de la loi ve]*s la limite supérieure de l'intensité, on peutraltribuer avec Fechner à la fatigue de l'organe. Les modifications internes du nerf qui doivent transmettre l'excitation au cerveau ne peuvent pas dépasser une certaine mesure sans détruh-e Torgaoe; chaque effet d'excitation a donc une limite supérieure à laquelle doit nécessairement correspondre un maximum dans le degré de sensibilité.

D'ailleurs il est encore à remarquer que ces circonstances, quelles qu'elles soient, qui altèrent l'exactitude de la loi de Fechner vers les limites supérieure et inférieure de l'intensité, exercent aussi leur influence pour les degrés moyens d'intensité, lorsque l'observation est exacte, ce qui n'empêche naturellement pas de conseiTer cette loi comme donnant une première approximation. Assurément la plupart des peintures, dessins et photographies des objets ordinaires, se distinguent avec une égale facilité pour des degrés d'iïjtensité très-différents. Cependant j'ai trouvé aussi dans deb photographies certaines dégrada-

s SI. LOI PSYGHOPHYSIQUE DE FEGHNER. (3iS) A17

tktts d'ombres qui ne se présentent tout à fait nettement que sous un éclairage déterminé et compris dans des limites étroites. Parmi ces images, je dterai particulièrement des paysages qui représentent des chaînes de montagnes à moitié perdues dans les brumes de l'horizon : cet effet m'a surtout frappé en examinant quelques photographies stéréoscopiques sur verre de paysages alpestres, où Ton voyait des parties de glaciers ou des sommets de montagnes recouverts par la neige. Ces surfaces neigeuses paraissaient d'un blanc uniforme à la clarté d'une lampe ou à la lumière modérée du jour, tandis que, tournées vers le cid éclairé, elles présentaient encore des ombres délicates qui modelaient la forme des surfaces recouvertes de neige et qui disparaissaient de nouveau sous un éclairage plus intense. Il est clair que le hasard seul peut faire rencontrer, dans des photographies, des ombres aussi délicates et qu'on ne doit pas en demander de pareilles à la peinture et au dessin; les disques rotatifs, aa contraire, nous offrent un moyen belle d'obtenir des ombres très-peu accusées dont l'intensité présente le rapport qu'on veut avec celle du fond bbuôc, et telles que Hasson les a déjà employées pour ses expériences photométriques. Ces ombres sont faciles i obtemr en donnant au disque le deesin représenté fig. 127. On trace suivant un ou deux rayons, avec un tire-ligne, un trait interrompu dont ^^ ^^7

toutes les parties possèdent la même

épusseur. Pendant la rotation, ces raies noires forment des cercles gris sur le disque. Soient d la largeur des raies, r la distance d'un point d'une de ces raies au centre du disque ; si nous posons l'intensité du disque égale à 1, on a, pour l'intensité h de la ligne grise qui se forme pendant la rotation,

ai Ton considère le trait de tire-ligne comme absolumen t noir. Ainsi l'inteosité des bandes grises diffère d'autant moins de celle du disque que r est plus grand ; les bandes internes sont plus foncées, les périphériques }ilii8claires,etron obtient une suite de transitions très-ménagées. L'expérience confflste à déterminer jusqu'à quel point on peut encore distineoer les bords des bandes grises. On les distingue mieux lorsqu'on

418 DEUXIÈME PARTIE. — DES SENSATIONS VISUELLES. S Si.

fait errer le regard le long d'un de ces cercles, que lorsqu^on fixe continuellement le même endroit ; dans ce dernier cas, les cercles les mm prononcés disparaissent rapidement même lorsqu'on les a déjà tus. Cependant on ne les remarque ordinairement pas aussitôt qu'on porte le regard sur le disque : il est nécessaire de le considérer attenUvemeot pendant quelque temps. II faut du reste veiller à ce que le disque tourne assez rapidement pour que les cercles gris apparaissent sans interraptions et ne papillotent pas, ce qui permettrait de distinguer aussi les cercles les plus pâles, parce qu'alors, à chaque passage d'une raie noire, l'impression lumineuse a le temps de s'affaiblir assez pour permettre de remarquer l'obscurcissement. Par des jours bien clairs, près d'une fenêtre, j'ai pu distinguer nettement, en laissant errer le regard sur le disque, un bord répondant à une différence d'intensité de Viti'i^ pu voir, d'une manière moins bien délimitée, un bord répondant à 7i5o' ®^' P^^ moments, un bord correspondant à une différence d'intensité de Vi 6 7- En éclairant le disque parla lumière directe du soleil, il fallait plus de peine et plus d'efforts pour recoimaltre jusqu'à Vu» de différence. En même temps, je ne pouvais distinguer, au milieu de la chambre, que des bords de Vu 7» très-rarement et d'une manière indéterminée celui relatif à une différence de Vis»-

On voit donc, ici encore, que ce n'c«t qu*entrc certaines limites étroites de rinlcnsité d'éclairage, qu'on rencontre la plus grande sensibilité de la perception. Par conséquent, dans Téquation

établie plus haut, nous ne pouvons pas considérer A comme tout à fait invariaUei même dans les limites ordinaires de l'intensité d'éclairage. Cette valeur doit aa contraire dé))endre de H^ bien qu'elle soit à peu près constante pour des intensités moyennes, et de même la formule intégrale

qui est déduite de la précédente, n'est qu'approximativement exacte pour des valeurs moyennes de l'éclairage. Une semblable formule n'est pas suffisanie. comme nous le verrons plus loin dans la comparaison des intensités de sensation pour les différentes couleurs.

Même en tenant lompte de la lumière propre de l'œil, et posant

. d^ dS = i4

d'où S=:A log (H+ H^) + C,

I fli. INTENSITÉ DES DIFFÉRENTES COULEURS. (Si(f) A19

il formule ne répond pas oompléteroeni ani Ctdts, car elle suppose une augmentilkMi indéfinie de la senribilité quand l'intensité augmente. D'après les faits cités rioB hmt, on voit, an contraire, que pour de très*grandcs valeurs de /T, la sensibilité doit atteindre un maiimum qu'elle ne peut plus dépasser, même si £t con-

inné ii augmenter. Il faut qu'on ait alors tt/ *== 0- U ^^^ faudrait donc, dans la

lemière équation différentielle, considérer A comme une fonction de If^ à peu wH constante pour des valeurs moyennes, mais qui devient nulle pour des valeurs \de H. La fonction la plus simple de ce genre serait

b étant considéré comme très-grand. Si nous posons donc

odfT

il Tient

Ce n'est qne par une formule de ce genre que nous pouvons espérer d'exprimer complètement les faits. C représenterait le maximum de l'intensité de sensation, qDJ a lien pour des valeurs infiniment grandes de H, et le maximum de la sensiUilé se présenterait pour H = ^TH^.

Le rapport que nous venons de démontrer entre rintensité de la sensation et celle de la lumière explique un fait qui m'a souvent frappé : c'est que, dans les nuits obscures, les objets clairs paraissent, par rapport aux objets voisins, bien plus clairs que pendant le jour, de îorte qu'on ne peut souvent pas s'empêcher de leur attribuer une hunîère propre. En effet, lorsque réclaîrage est très-faible, nous pouvons considérer l'intensité de la sensation comme proportionnelle à celle de la lumière, tandis que sous un éclairage intense, la sensibilité pour les objets lumineux est relativement plus faible. Comme c'est avec un fort éclairage que nous avons l'habitude de comparer les intensités des objets, quand l'éclairage est faible, les objets clairs nous paraissent relativement trop clairs, et les objets obscurs, relativement trop obscurs. Us pdntres utilisent cette circonstance dans les effets de clair de lune, pour nous donner la sensation d'un faible éclairage : ils font ressortir les parties claires d'une manière bien plus heiutée que quand ils représentent des effets de jour.

11. — Nous allons nous occuper maintenant d'établir une comparaison ^ntre les intensités des lumières de différentes couleurs* — Si nous ad-

mettons que 1* intensité de la lumière objective, simple ou composée, est mesurée par la force vive du mouvement de Téther, il faut, d'après b loi générale de conservation des forces, la considérer comme proportionnelle à la quantité de chaleur qui se développe par l'absorption de la lumière considérée. C'est là, jusqu'à présent, le seul moyen physique dont nous disposions pour rendre comparables entre elles les intensités des ondulations d'éther dont la durée de vibration est différente. S l'on compare à l'œil la force lumineuse des ondes d'éther de durée d'oscillation différente, on trouve, comme il a été expliqué au §19, que l'intensité de la sensation lumineuse n'est aucunement proportionnelle à la force vive de ces vibrations d'éther, mesurée par le développement de chaleur. Si nous formons un spectre au moyen d'un prisme de sel gemme, substance qui laisse passer de la manière la plus uniforme les rayons de toutes les espèces, on trouve, d'après Melloni, que le maximum de chaleur est au delà du rouge extrême, en un point où l'œil ne perçoit plus de lumière, et que la chaleur augmente d'une manière continue du violet vers le rouge, tandis que le niaxinmm de la lumière se trouve dans le jaune. De même, j'ai déjà fait remarquer plus baot que le pouvoir éclairant des rayons ultraviolets augmente énormément quand, au moyen de la fluorescence, on les transforme en rayons de réfrangibilité moyenne ; or on ne peut pas admettre que cette transformation soit accompagnée d'une augmentation de la force vive des vibrations de ces rayons. Par conséquent, V intensité de la sensntim lumineuse ne dépend pas seulement de la force vive des oscil/nliuns de réther^ mais aussi de la durée de ces ondulations. Il suit do là que de toutes les comparaisons effectuées à l'aide de l'u*il entre Iw intensités de différentes sortes de lumière composée, il n'en est auruno qui possède une valeur objective, indépendante de la nature de l'œil.

Nous avons trouvé tout à Tlieure (jue, pour de la lumière de même es|)ècc, la sensation ne croit pas proportionnellement à l'intensité objective de la lumière, mais que l'intensité de la sensation est une fonciion plus compliquée de Tintensité lumineuse, il ressort de la com|>arai>«Mi entre difl'éreiites sortes de lumière chromatique que C intensité de sensation est une fonction de i intensité lumineuse qui diffhe suivant r espèce de lumière, Purkinje (1) a déjà remarqué que c'est le bleu qu'on i^eut voir à la lumière la plus faible, et que le rouge exige une lumière plus forte. Dove a fait remarquer plus tard que si Ton compart sous des éclairages différeius les intensités lumineuses de surfaces recouvertes de couleurs différentes, c'est tantôt Tune et tantùt l'autre dere?

(1) Zut Phy»iologic (1er Siniie, H, 109.

s 21. INTENSITÉ DES DIFFÉRENTES COULEURS. (518) à21

couleurs, qui parait plus claire. En général, les couleurs qui prédominent sont, pour une grande intensité d'éclairage, les moins réfranjpbles, telles que le rouge et le jaune, et pour un éclairage peu intense, les plus réfrangibles, telles que le bleu et le violet. Si un papier rouge et un papier bleu paraissent également clairs à la lumière du jour, à la tombée de la nuit le papier bleu paraît plus clair et le papier rouge parait souvent tout à fait noir. De même, quand on est surpris par la nuit dans une galerie de tableaux, si le ciel ne présente pas de ces colorations qui accompagnent souvent le crépuscule, on remarque que les couleurs rouges disparaissent les premières et que les couleurs bleues restent le plus longtemps visibles. De même, dans la nuit la plus obscure, lorsqu'on ne voit plus aucune couleur, on distingue encore le bleu du ciel.

J'ai trouvé que ces phénomènes deviennent encore plus frappants lorsqu'on se sert des couleurs prismatiques. Si Ton emploie l'appareil décrit dans le paragraphe précédent et représenté par la figure 125, et qu'on tienne verticalement une baguette en avant du champ éclairé par les deux couleurs, il s'y projette deux ombres différemment colorées; en effet, comme les deux couleurs provenant des deux fentes de l'écran S, tombent surJe champ éclairé suivant deux directions différentes, elles projettent deux ombres séparées. Si l'on avait, par exemple, un mélange de violet et de jaune, on obtiendrait deux ombres éclairées, l'une par le violet seulement et l'autre par le jaune seulement, tandis que le fond resterait blanc ou blanchâtre. Si l'on vient à élargir la fente qui laisse passer le violet, l'ombre violette devient plus intense, et en réglant convenablement les deux fentes, on peut facilement faire en sorte que l'ombre violette présente à Tceil autant d'intensité que la jaune. Si l'on élargit ou qu'on rétrécit alors la fente unique du premier écran, qui laisse parvenir au prisme la lumière réfléchie par l'héliostat, on augmente ou Ton affaiblit toute la masse lumineuse qui pénètre dans l'ap* parâl, e toutes les couleurs simples variant alors dans la même proportion, il en est de même pour les intensités objectives des ombres jaune et violette. L'expérience montre qu'il suffit d'une faible augmentation de l'intensité d'éclairage pour faire paraître le jaune plus fort que le violet, et d'une faible diminution pour produire le résultat inverse. Cette différence est bien moindre lorsqu'on prend deux couleurs de la moitié la moins réfrangible du spectre, elle est plus grande lorsque les deux appartiennent à la moitié la plus réfrangible ; elle atteint sa plus grande valeur lorsqu'on prend les deux couleurs aux extrémités 4u iq)ectre.

Priions, dans la figure 128 (p. 422), les abscisses, mesurées le long

m {S19) DEUXIÈME PARTIE. — DES SENSATIONS VISUELLES. S 51. de la ligne ad^ proportionnelles aux intensité» lumineuses objectiva, et les ordonnées proportionnelles à l'intensité de la sensation. Représentons par la courbe aebff l'intensité de la sensation jaune, et cboisissons les unités de la lumière jaune et de la lumière violette de telle sorte que pour la quantité de lumière ac la sensibilité soit égale pour les doix

sortes de lumière ; il suit des observatious précédentes que la courbe qui représente l'intensité de sensiition pour la lumière violette doit prendre, par rapport ù la précédente, la position euby. Si l'on diminue les deux quantités de lumière dans le rapport afi ac^ on trouve que l'intensité de sensation de la lumière jaune, exprimée par la ligne /!p, est plus faible que l'intensité /c de la sensation violette. In\'ersèment, si l'on amène les deux quantités de lumière à prendre la valeur ad^ on trouve l'intensité de sensation dg correspondante au jaune, plus grande que celle dy du violet.

11 résulte de là qu'il est impossible d'établir, pour différentes sortes de lumière chromatique, des unités telles qiie des quantités de deui lumières qui sont égales par rapport à ces unités soient aussi toujours senties avec la même intensité. Loin de là, les fonctions qui expriment le rapport entre l'intensité do la sensation et celle de la lumière objective sont difllérentes pour des intensités diverses des lumières de difffrentes couleurs.

Si Ton compose du blanc avec deux couleurs spectrales et qu'on augmente ou diminue, dans le même rapport, les intensités des dt*u\ lumières chromatiques, de telle sorte que les proportions du mélange restt.'iit les mènies, la couleur résultante reste invariaMement blancl»% bien que le rapport de l'intensité de sensation pour les deux couleurs composantes puisse changer notablement. C'est ainsi qu après a\t»ir, à l'aide de l'appareil précédennnent décrit, formé du blanc avec du violet et du jaune-vert, on peut, en rétrécissant la fente, diminuer la quantité de lumière jaune-vert, jusqu'à ce qu'elle présente la mèiiie intensité lumineuse que le violet, et en mesurant cette fente, on |)eut déterminer la proportion suivant laquelle la quantité de lumière ^ertf a diminué. J'ai trouvé, de cette manière, (jue l'intensité lumineusf apparente du violet qui donne du blanc avec le jaune-vert est V,, Je celle de ce jaune pour un éclairage intense, tiindis qu'elle en est '... pour un éclairage plus faible; et rependant, dans les deux ca&, le ra|)|)()r! d(»s rpiantités ()l)j('<*tiv<»s de lumière n»ste le même. Dans le mélange de l'indigo et du jaune, le bleu indigo présentait, Kni<

s 2i. INFLUENCE DE L'INTENSITÉ DE lA COULEUR. 423

un éclairage intense, le */^ de Tintensité apparente du jaune, tandis que, BOUS un éclairage plus faible, le rapport devenait */^. Pour les couleurs complémentaires moins réfrangibles, les différences étaient trop petites pour pouvoir être mesurées. Si donc nous composons du blaûc de différentes intensités, c'est au moyen de quantités de couleurs oomplémentaires dont l'intensité objective présente un rapport constant, tandis que le rapport des intensités subjectives est trës-variable. Il suit de là que si, comme dans le paragraphe précédent, nous fixons les unités des différentes lumières chromatiques d'après les couleurs résultantes, ces unités ne dépendent que peu ou point de l'intensité lununeuse.

Gomment expliquer ce fait que les couleurs résultantes présentent à l*onl des aspects assez invariables pour les différentes intensités lumineuses, bien que le rapport des intensités avec lesquelles les couleurs c^^nnposantes agissent sur l'appareil nerveux visuel changent très-notablement? Il me semble que cela tient à ce que la lumière solaire, que nous considérons comme étant le blanc normal pendant le jour, subit ^Ue-mème, lorsque l'intensité lumineuse varie, des modifications de sa nuance pareilles à celles des mélanges blancs ou blanchâtres avec lescfnels nous la comparons. Ainsi, une couleur composée nous paraît blanche lorsqu'elle présente le même aspect que la lumière solaire de rnéme intensité. Si donc, sous une faible intensité, l'impression du bleu domine, dans le mélange en question, plus que pour un éclairage intense, ce blanc ne nous parait cependant pas tirer sur le bleu, parce cpie dans la lumière solaire affaiblie au même degré, le bleu doit présenter une prédominance analogue. 11 suflit, d'ailleurs, de quelque attention pour s'assurer que, dans la lumière solaire faible, c'est l'impression du bleu qui domine, tandis que dans la lumière solaire intense, c*est l'impression complémentaire du jaune. Dans la peinture, nous voyons toujours employer les tons jaunes pour produire l'effet des objets éclairés par un beau soleil, et les tons bleuâtres, pour rappeler la Ineur de la lune ou des étoiles. Le peintre, qui n'a pas à sa disposition l'échelle des intensités lumineuses comme la nature qu'il veut imiter, cherche à combler cette lacune en reproduisant, autant que possible, les altérations que les différences d'intensité font subir à la gamme des couleurs. Ajoutons, dans ce même ordre d'idées, qu'en regardant la campagne à travers un verre jaune, par un temps couvert, le paysage prend l'aspect que lui donnerait un beau soleil, et qu'en revanche, un paysage éclairé par le soleil affecte ce qu'on appelle un ton froid, lorsqu'on le regarde à travers un verre bleu. Nous avons déjà dit plus haut que lorsque l'intensité lumineuse

augmente, la sensation des couleurs simples elle-même se modifie comme elle le ferait par un supplément de jaune. Le rouge et le vert passent directement au jaune, le bleu devient blanchâtre , comme il le ferait par une addition de jaÂne.

Il résiQte de là que la distinction des tons est plus difficile sous un éclairage intense qu'avec une clarté moyenne. De même, cette distinction est incomplète sous un éclairage trës-faible. On comprend aussi qu'elle est plus incomplète pour des couleurs qui n'occupent que de petites portions du champ visuel que pour celles qui occupent des champs im peu étendus. En effet, si l'image rétinienne d'un champ coloré est plus petite que les éléments sensibles de la rétine, l'élément frappé n'éprouve plus l'excitation avec toute son intensité, et cette excitation est d'autant plus faible, que la portion d'élément qui reçoit l'image de la surface colorée est plus petite.

Les modifications que nous venons de voir survenir dans les sensations colorées pai* suite des variations de l'intensité lumineuse, s'expliquent par rhypothèse de Th. Young, qui admet trois sortes de nerfs dans la rétine : ceux du vert, du rouge et du violet ; il suffit d'admettre, comme nous l'avons fait, que ces trois sortes de nerfs sont excitées par toute lumière, même par la lumière homogène, mais avec des intensités très-différentes, et que dans les trois sortes de nerfs l'intensité de la sensation dépend d'une manière différente de l'intensité lumineuse, la sensibilité augmentant d'abord plus rapidement et ensuite plus lentement dans les nerfs du violet que dans ceux du vert — dans ceux du vert que dans ceux du rouge — quand l'intensité lumineuse augmente.

Si la lumière violette du spectre excite fortement les nerfs du violet, faiblement ceux du vert, plus faiblement encore ceux du rouge, pour cette lumière, la sensation du violet prédomine sous un éclairage faible; sous un éclairage intense, où la sensation du violet s'approche de son maximum, la sensation du vert atteint, par rapport à celle-ci, une valeur plus sensible, et l'intensité augmentant encore, il finit par en être de même pour le rouge ; de sorte que la sensation du violet doit passer d'abord au bleu par addition de vert, et, plus tard, au blanc, par addition de vert et de rouge.

Si nous admettons également que les rayons verts du spectre excitent fortement les nerfs sensibles au vert, modérément ceux du rouge et ceux du violet, la sensation du vert doit passer d'abord au jaune, parce que la sensation du rouge augmente plus rapidement avec l'intensité lumineuse que ne fait celle du violet ; enfin elle doit passer au blanc lorsque les trois sensations se rapprochent de leur maximuoi.