CHAPITRE XII

DE l'effet produit SUR LES COUUBURS PAJl LE CHANGEMENT DE LUIONOSITÉ, ET PAR LE MÉLANGE AVEC LA LUMIÈRE BLANCHE.

Dans rétnde que nous avons faite jusqu'ici des surfaees colorées, nous avons admis tacitement que leur action sur l'œil est une action constante, et qu'une surface rouge, par exemple, paraîtra toujours rouge à un oeil sain, tant q«'elle restera visible. Mms en fait ceci n'^t pas complètement vrai, car les surfaces colorées changent 4e tdiale selon qu'elles sont vues sous l'action d'une lumière très brillante ou très faible. Tous les peintres savent que le drap écarlate éclairé par un soleil brillant prend une teinte qui se rapproche do Toraiigé; que le vert devient plus jaunâtre dans les mêmes circonstances; enfin, fu'ai général une lumière vive fait tendre toutes les couleurs un peu vers le jaune. Helmholtz, Bezold, Rutherfurd et d'autres encore ont fait des observations semblables sur les couleurs pures du spectre du prisme, et ils ont constaté que ces couleurs elles-mêmes subissent des changements analogues à ceux que nous venons d'indiquer. Le violet du spectre est très facilement affecté : lorsqu'il est faible, c'està-dire sombre, sa teinte se rapproche du pourpre ; à mesure qu'on le rend plus fort, la couleur tend vers le bleu, et enfin vers le gris blanchâtre avec une faible teinte de bleu violet. Les changements du bleu d'outremer du spectre suivent la môme marche, et passent d'abord au bleu de ciel, puis au bleu blanchâtre et enfin au blanc. A mesure que le vert devient plus brillant, il passe au vert jaunâtre, puis au jaune blanchâtre; pour qu'il se convertisse réellement en blanc, il faut une lumière éblouissante. Le rouge résiste à ces changements plus que les autres couleurs ; mais, si on le rend tout à fait brillant, il passe à l'orangé, puis au jaune brillant.

ACTION d'une LUIUÈIIE INTENSE 155

C'est un fait remarquable que ces changements aient lieu pour les couleurs jpures du spectre; mais il n'est pas difficile de les expliquer par la théorie de Young et de Helmholtz. Pour mieux nous faire oomprefidre, prenons par exemple la lumière verte, qui. comme nous Tavons vu, agit très énergiquement sur ce que nous avons nommé les nerfs du vert, et avec moins de puissance sur ceux du rouge et du violet. Or, tant que Tintensité de notre lumière verte est faible, son action se borne presque entièrement à sa propre série de nerfs; mais, lorsque la lumière verte devient plus brOlante, elle commence à stimuler aussi les nerfs du rouge, et, à un plus faible degré, ceux du violet; il en résulte que la sensation de blanc commence à se mêler à celle du vert, puisque les trois séries de nerfs agissent maintenant plus ou moins. Gomme dans ce cas les nerfs du violet sont moins excités, la principale modification de la couleur est alors due à Faction des nerfs du rouge, qui la font paraître plus jaunâtre; aussi passe-t-elle d'abord au vert jaunâtre, puis au jaune verdâtre^ et enfin, si la lumière est très vive, au jaune blanchâtre. De même, lorsque la lumière rouge est rendue très brillante, les nerfs du rouge et du vert sont mis en jeu, et il en résulte que la couleur change 4'aspect et tire sur le jaune« Dans ce cas, les nerfs du violet jouent un rôle secondaire, et leur action fait seulement que ce jaune parait un peu blanchâtre. Lorsque la lumi^e violette pure devient tiés brillante, les nerfs du vert commençât aussitôt à ajouter leur action à celle du violet, la teinte passe rapidement du violet au Ueu d'outremer; les nerfs du rouge ne tardent pas non plus à être stimulés, et leur action, concourant avec celle des nerfs du vert, donne la sensation du jaune ; ce jaune, se mêlant à son tour au bleu d'outremer que nous vencms d'indiquer, donne pour résultante un gris Mandbâtre faiblement teinté de bleu ou de bien violet. L'explication des change ments que subiss^t les couleurs intermédiaires du spectre est semblable à celle que nous venons de donner. Dans tous les cas, il tend à se produire du blanc jaunâtre ou du bhnc, si la lumière colorée est très vive. Si elle n'a qu'un éclat moyen, la couleur paraîtra toujours plus pâle et comme mélmigêe d'une certaine quantité de jaune. Les artistes, en profitant de ces faits, arrivent à représenter dans leurs tableaux tous les effets de la lumière k plus vive. D'a{M[^s Aubert, l'éclat du papier le plus blanc n'est que 57 fois celui du papi^ noir Je plus sombre, et c'est dans ces limites étrdtes que le peintre «st obligé de ^vailler; de là vient pour lui la néc^sité de produire des

illusions comme celle que nous venons d'indiquer. Un grand nombre des effets que présente la nature nous paraissent beaux et frappants au moins autant à cause de leur vive luminosité que par toute autre raison. Le peintre ne peut donner à sa toile Téclat qui dans ce cas est en réalité Télément de beauté ; mais, en employant des couleurs pâles bien graduées, il produit l'effet d'un flot de lumière, et nous sommes charmés moins des teintes pâles elles-mêmes que des souvenirs qu'elles évoquent.

Nous venons d'examiner les changements remarquables que subissent les couleurs pures du spectre quand on rend leur luminosité très grande; passons maintenant à ceux qui s'opèrent lorsqu'on affaiblit beaucoup l'intensité de la lumière colorée. Von Bezold a fait, sur les couleurs du spectre, quelques observations intéressantes de ce genre. Avec un spectre prismatique très brillant, il a pu voir un jaune pur près de D et un bleu blanchâtre près de F, les autres couleurs occupant leurs positions ordinaires. Lorsque la luminosité devenait moyenne, l'espace jaune diminuait et devenait très étroit; le bleu d'outremer s'évanouissait et était remplacé par du violet. Si le spectre était encore moins lumineux, l'espace jaune orangé prenait la couleur du minium, et le jaune disparaissait, pour être remplacé par une teinte verdâtre; le bleu cyané était remplacé par du vert, le bleu et le bleu d'outremer par du violet. Parvenu à cette phase, le spectre ne présentait guère plus que les trois couleurs, rouge, vert et violet. Si l'on diminuait encore la lumière, le violet disparaissait, le rouge devenait brun rouge, et le vert n'était plus qu'une teinte vert pâle ; puis le brun rouge disparaissait à son tour, et il ne restait plus qu'un vert très faible. Avec moins de lumière encore, même cette idée de couleur disparaissait aussi, et la lumière paraissait simplement grise. Ces expériences présentent des phénomènes dont la tendance est évidemment tout le contraire de ce que nous avons observé avec une lumière très brillante. A mesure que la lumière colorée gagne en éclat, elle met peu à peu en jeu toutes les trois séries de nerfs, et il en résulte du blanc ou du blanc jaunâtre ; au contraire, à mesure que l'action de la lumière colorée s'affaiblit, elle se restreint de plus en plus à une seule série de nerfs. De là il résulte que les sensations de couleur qui sont dues à l'action simultanée de deux séries de nerfs diminuent rapidement lorsque la couleur s'assombrit, et sont remplacées par les sensations simples, rouge, vert ou violet. La sensation de l'orangé est produite par les ondes lumineuses du spectre auxquelles

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leur longueur permet de stimuler les nerfs du rouge avec énergie et ceux du vert à un moindre degré ; par suite, lorsque de la lumière orangée est rendue très faible, elle n'exerce plus d'action sur les nerfs du vert, tout en stimulant encore faiblement ceux du rouge, et par conséquent la sensation de l'orange se transforme en sensation de rouge. Pour des raisons semblables, les sensations du jaune et du jaune verdâtre passent au vert, ainsi que celles du bleu verdâtre et du bleu cyané ; de même, les sensations de bleu, de bleu d'outremer et de bleu violet passent au violet. Il est bien évident que ces changements fournissent un nouvel argument en faveur de la théorie des couleurs de Young, et qu'ils tendent aussi à confirmer le choix du rouge, du vert et du violet comme sensations de couleurs fondamentales.

Dans l'expérience de Von Bezold que nous venons de rapporter, après que le spectre a été suffisamment assombri, il ne reste plus que trois couleurs, le rouge, le vert et le violet; mais ce rouge sombre, sous le rapport de la sensation, a un peu changé de caractère, et, d'après les expériences encore inédites de Charles Pierce, il est devenu un peu pourpré ; de môme, le vert est plus bleuâtre ; le violet seul n'a pas changé. Or on peut obtenir juste les mêmes effets en mélangeant avec le rouge ou le vert de faibles quantités de violet; donc l'effet définitif de l'obscurcissement sur toutes les couleurs du spectre est d'y ajouter virtuellement des quantités de plus en plus grandes de lumière violette. D'après la théorie de Young et de Helmholtz, la cause de ces changements particuliers consiste en ce que les nerfs du violet agissent plus énergiquement, par rapport aux nerfs du rouge et du vert, lorsque la lumière est faible. Par exemple, si nous présentons à l'œil de la lumière verte pure, elle stimulera vivement les nerfs du vert, beaucoup moins ceux du rouge et du violet : nous obtenons ainsi une certaine sensation à laquelle nous donnons le nom de vert. Si maintenant nous diminuons beaucoup l'intensité de la lumière verte, il est évident qu'elle agira moins sur les nerfs du vert ; mais, de plus, elle agit maintenant moins sur les nerfs du rouge que sur ceux du violet, de sorte que nous avons virtuellement un mélange de vert et de violet qui donne au vert un aspect bleuâtre. La même explication s'applique au rouge, parce que la lumière rouge terne agit moins sur les nerfs du vert que sur ceux du violet.

Le changement que subit une couleur quand on l'assombrit est intéressant au point de vue de la pratique ; aussi avons-nous fait une

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série d'expériences sœ- ce sujet, en noua servant pour cela de disques colorés animés d'an monvement de rotation. Dans ces expériences, nous n'avons plus affaire aux couleurs pures du spectre, mais Imo à des surfaces recouvertes de matières odorantes brillantes, mieux en rapport avec les cas qui se présentent aux peintres et aux décorateurs. Dans chacun des ces étudiés, nous combinons un disque n(xr avec un disque coloré, comme l'indique la figure 7S; un plus petit disque de la même couleur, destiné à servir de terme de comparaison, est' ou fixé sur le même axe, on de temps en temps rapproché du disque en mouvement. Des expériences préalables nous ont permis de recon-

naître que le disque noir ne réfléchit qu'une faible quantité de lumière blanche; si nous représentons par 100 la quantité de lumière réfléchie par une carte blanche, alors le disque noir dont nous nous servons pour nos expériences ne réfléchit que 2 pour 100 ou 1/50 de lumière blanche. Dans chaque cas, la couleur des disques peints a été rendue aussi intense, aussi saturée et aussi brillante que possible. Nous résumons dans le tableau suivant les résultats que nous donne la rotation, c'est-à-dire la diminution de la luminosité des couleurs par un mélange de noir :

Tableau I.

Nom d« 1> eoolear. EM ds U dkainnUon ds lamièra.

Bonge fondamental (cumin et Pas de changement, on teinte Ugé-

vermillon) remenl pourprée.

Vermillon Plus rouge, moins rouge orangé.

Minium Hus rouge, moins rouge oronge.

Oruogé Brun.

Jaane de chrome ou gomme-

gutte Vert olive.

VÉRIFICATIONS EXPÉRIMFNTALES 159

Nom de la couleur. Eiffel de la dimiautioa de lumière.

Jaune verdâtre Plus verdâtre .

Vert jaunâtre Vert plus pur.

Vert fondamental Pas de changement, ou légèrement

plus bleuâtre.

Vert émeraude. Plus vert, moins vert bleu.

Vert bleu Plus vert, moins bleuâtre.

Bleu cyané • Plus verdâtre.

Bleu de Prusse. Bleu gris îoacè (pas de changement).

Bleu de cobalt Bleu gris foncé (pas de changement).

Bleu d'outremer (artificiel)... Plus yiolet, moins bleu.

Violet Violet foncé.

Pourpre Plus violet, moins rouge.

Carmin. Très peu changé.

On remarquera que ees résultats s'accordent assez exactement avec ceux de Yon Bezold, que nous avons déjà indiqués.

Quelques-uns des changements dans les expériences que nous venons d'indiquer sont assez grands pour exciter rétonnemeni, et celui qui en serait témoin pourrait être tenté de croire que le disque noir exerce une influence particulière sur le résultat; mais il n'en est rien, car on peut obtenir les mêmes résultats sans disque noir^ pourvu qu'on réduise la luminosité des disques colorés en mettant devant rœil deux prismes de Nicol, que Ton fait tourner de manière à intercepter peu à peu la lumière colorée. D'un autre côté, si le» tdntes que l'on obti«;it à l'aide du disque noir donnent le véritable aspect de surfaces revêtues d'une couche de couleur pure, mais peu éclairée, alors les copies exactes de ces teintes doivent, lorsqu'on les éclaire énergiquement, présenter de nouveau des couleurs brillantes et les teintes primitives. Nous avons pu vérifier cette hypothèse, sur la gomme-gutte par exemple, que le changem^t de couleur produit par ras8(»Eibrissement fait passer du jaune légèrement orangé à un beau vert olive. Nous avims soigneusement recc^ié à l'aquarelle sur une bande de papier cette couleur vert olive, et nous l'avons ensuite exposée aux rayons éclatants du soleil ; aussitôt elle a paru jaune, et a fMris l'aspect du disque gomme-gutte placé tout auprès, mais dans l'ombre.

La conclusion générale à tirer de ces expériences, c'est qu'une lumière faible rend les couleurs faibles aussi, et les fait toutes tendre vers un bleu un peu sombre; au contraire, lorsque les couleurs deviennent trôa brillantes, elles t^dent vers un jaune blanchâtre. La

meilleure manière d'étudier cette teinte moyenne, c'est d'observer des effets de lune : sous l'influence de cette lumière, la couleur la plus lumineuse paraît être un bleu un peu verdâtre, et la plus sombre présente plutôt la teinte du bleu d'outremer. Sur ce point délicat, les meilleures autorités que nous puissions consulter sont les peintres qui ont l'habitude de représenter des paysages éclairés par la lune, et les plus habiles d'entre eux s'accordent tous sur la prédominance des différentes teintes de bleu, de bleu verdâtre et de bleu violet. Des effets semblables, bien que moins marqués, peuvent s'observer par les journées ternes où le ciel est couvert de nuages, et pendant lesquelles la teinte dominante est un gris bleuâtre. En effet, comme le fait remarquer Helmholtz, il suffit de regarder à travers un verre bleu pâle un paysage ensoleillé pour penser aussitôt à un temps couvert; au contraire, si par un jour de nuages nous regardons le paysage à travers un verre jaune pâle, nous aurons l'impression d'un beau soleil. Dans le même ordre d'idées, des rayures accidentelles d'ocre jaune ou de sciure de bois sur un trottoir à l'ombre nous donnent souvent l'idée d'un rayon de soleil égaré, et il ne serait pas très difficile de multiplier les exemples de ce genre d'illusion. Si nous mélangeons directement du noir de fumée avec d'autres couleurs sur une palette, ces couleurs seront nécessairement rendues plus sombres. Mais les effets ainsi obtenus ne sont pas identiques à ceux que donne la méthode de rotation. Nous avons peint une feuille de papier d'une teinte foncée composée de carmin et de noir de fumée, qui lui a donné une couleur rouge sombre et pourprée. Nous avons découpé un disque dans ce papier, puis nous avons essayé de reproduire cette teinte en mélangeant ensemble par voie de rotation du carmin et du noir de fumée. Pour y arriver, nous avons été forcé d'introduire une assez grande quantité de blanc dans le mélange par rotation; le meilleur résultat a été celui que nous a donné un disque composé tel que l'indique la figure 77. Gela prouve que la saturation ou l'intensité d'une matière colorante se trouve beaucoup diminuée c[uand nous la mélangeons sur la palette avec du noir de fumée, et c'est là une des raisons pour lesquelles les peintres ne veulent pas adopter cette manière de produire des teintes foncées. Le mélange mécanique de noir de fumée avec des matières colorantes non seulement diminue leur saturation, mais encore modifie quelque peu leur teinte. Dans l'expérience que nous venons de raconter, après avmr appareillé les deux couleurs aussi bien que possible, nous avons constaté que le