RÉDUCTION DE LA LUMINOSITÉ DES COULEURS

face du disque la petite quantité de lumière rouge que réfléchit le secteur peint en rouge ; nous pouvons ainsi réduire sa luminosité au degré qui nous convient. On verra qu'en combinant ainsi 10 parties de vermillon avec 90 de noir, la couleur rouge se change en un brun chocolat qui diffère beaucoup de la teinte primitive. On objectera peu^ être à cette manière d'assombrir les couleurs qu'il peut y avoir dans le disG[ue noir quelque chose qui exerce une influence particulière sur le résultat. Mais, si nous analysons à l'aide d'un prisme la faible lumière qui vient du disG[ue noir, nous reconnaîtrons que cette lumière est essentiellement blanche, car elle contient toutes les couleurs du prisme. Nous pouvons encore exposer notre disque noir à la lumière solaire, en analyser la lumière avec le prisme, et comparer les résultats de cette analyse avec ceux que donne une feuille de papier blanc qui n'est point exposée aux rayons solaires, et qui est garantie de la lumière diffuse. Lorsque nous aurons ainsi égalisé les luminosités du papier noir et du papier blanc, nous reconnaîtrons que les couleurs qu'elles fournissent au prisme sont très peu différentes. Nous pouvons encore démontrer d'une autre façon que le disque noir obscurcit le rouge comme le ferait une chambre peu éclairée : rendons d'abord une chambre aussi obscure qu'il nous plaît, ménageons dans une de ses parois une ouverture un peu plus grande que notre disque rouge, et arrangeons-nous de manière à ne pas laisser beaucoup de lumière pénétrer dans la chambre par cette ouverture; nous pourrons alors mélanger virtuellement l'obscurité de celte chambre avec la lumière rouge de notre disque. Pour cela, nous mettons sîlnplement un secteur rouge sur la machine de rotation disposée devant l'ouverture qui donne dans la chambre peu éclairée, comme l'indique la figure 9S, et nous imprimons à la machine un mouvement rapide. Nous avons alors la lumière rouge d'une faible partie du disque ro'jge étalée sur l'obscurité de la chambre mal éclairée, et le résultat est le même que tout à l'heure : un brun chocolat (fig. 93). Après avoir ainsi justifié l'emploi du disque noir, nous pouvons désormais nous en servir pour toutes nos recherches ; nous verrons ainsi que, simplement en réduisant avec son secours la lumière rouge de notre disque vermillon, nous produisons non seulement une série de rouges sombres et ternes, mais encore un grand nombre de bruns fort beaux et d'un aspect particulier. Si nous répétons les mômes expériences avec notre disque minium, nous obtiendrons une série de bruns rougeâtres et chauds; le disque jaune de chrome nous donnera une série de jaunes ternes et de

182 ARKANGEHENT SVftTÉMATIOUE DES COULEURS

verte olive foncée, d'un aspect étran^; le disque vert ei ledisquebleu nous fourniroDt deux sériée de tons, les uns vert fonce, les autres b)ea foncé. Toutes ces expériences montrent les changements que l'on produit en réduisant simplement rinlensité de la lumière colorée, sans l'altérer en aucune autre fa^on.

Nous pouvons faire des expériences analogues pour étudier les effets du mélange de )a lumière blanche avec une lumière colorée donnée . il suffit pour cela de combiner le disque colore avec un disque blanc, et une rotation rapide nous donnera le résultat cherché. De cette façon, nous produi-

rons une série de teintes pâles, qui seront rougeàtres, verdàtres ou bleuâtres , suivant le disque dont nous nous serons servi.

Ainsi nous pouvons obtenir un grand nombre de teintes, soit en réduisant la luminosité de noire lumière colorée, soit en la mélangeant avec plus ou moins de hiane ; mais nous ne tardons pas â reconnaitre que pour reproduire un grand nombre de couleurs naturelles il faut employer les deux procédés à la fois. £n combinant avec notre disque coloré un disque noir et un disque blanc, nous arrivons alors â imiter un bien plus grand nombre des teintes pâles et indescriptibles des objets naturels. Pour rendre notre puissance complète, il faudrait aussi pouvoir changer à volonté lalongueurd'onde de lelumière réfléchie par le disque coloré '. Mais il existe des difficullés pratiques qui nous em-

I. Pour la description des effets que produit le changement de la iougneur d'vude, vojei le chapitre III.

CARTE DES COULEURS ig3

pèchent d'effectuer ces changements d'une manière définie et parfaite, -et nous nous voyons enfin réduits à renoncer à nos disques si commodes et si instructifs, pour avoir recours aux couleurs du spectre solaire. Ces couleurs sont pures, en ce sens qu'elles sont exemptes de tout mélange de lumière blanche ; nous pouvons en changer la luminosité autant qu'il nous plaît, et nous connaissons d'une manière fort exacte les longueurs des différentes ondes qui les produisent; enfin nous pouvons y mêler à volonté de la lumière blanche. Avec les couleurs du spectre et un pourpre que nous formons en mêlant ensemble le rouge et le violet du spectre, nous pouvons reproduire une couleur quelconque, pourvu qu'il nous soit permis d'augmenter ou de diminuer

Fig. 94. — Carte des couleurs : les teintes du spectre occupent la circonférence, et leurs mélanges avec des quantités toujours croissantes de blane sont à l'intérîMir. Le blanc est au centre. Nous laissons en blanc, faute de place, les espaces réservés & la plupart des nuances grisâtres.

la luminosité des teintes spectrales, et d'y ajouter la quantité nécessaire de lumière blanche. Ce fait va nous guider vers une classification des couleurs. La série rouge, orangé, jaune, vert, bleu, violet, pourpre, revient sur elle-même, et on peut par conséquent la disposer en forme de cercle, comme Newton l'avait fait le premier. En dressant une carte des couleurs, nous pouvons mettre les couleurs complémentaires en regard les unes des autres, et le blanc au milieu; les couleurs pures du spectre seront situées sur la circonférence du cercle, et les mélanges de ces couleurs avec le blanc seront placés plus près du centre, comme l'indique imparfaitement la figure 94. Une carte ainsi dressée contiendra toutes les couleurs qui peuvent exister avec un degré de lumière donné, disposées en ordre régulier. Dans le secteur assigné

aux rouges, nous trouverons sur la circonférence toutes les espèces de rouge pur, depuis le rouge pourpré jusqu'au rouge orangé, et, en avançant vers le centre du cercle, un grand nombre de teintes produites par le mélange de ces différents rouges avec des quantités de plus en plus grandes de blanc. De même pour toutes les autres couleurs pures : toutes les teintes et les nuances possibles appartenant au degré de lumière choisi se trouveront quelque part dans le cercle ; les bleus et les verts si nombreux, toute la série des pourpres, depuis le rouge pourpré jusG[u'au violet pourpré, tous en un mot, y seront représentés. Une de nos conditions fondamentales a été de mettre les couleurs complémentaires vis-à-vis l'une de l'autre; aussi devons-nous donner à notre bleu non seulement la teinte voulue, mais encore une luminosité qui lui permette de neutraliser exactement le jaune qui est placé vis-à-vis. Ces deux couleurs doivent aussi avoir une luminosité telle que leur mélange fournisse un blanc deux fois aussi brillant que celui du centre du cercle. D doit en être de même de tous les autres couples de couleurs complémentaires, qu'ils soient situés sur la circonférence ou à l'intérieur du cercle. Cette manière d'opérer nous donne une carte dans laquelle toutes les couleurs de même intensité sont bien disposées les unes par rapport aux autres, et elle nous permet de voir d'un seul coup d'œil quelques-uns des rapports des couleurs entre elles * .

Dans la construction de cette carte des couleurs, nous avons supposé que les couleurs brillantes du spectre étaient situées sur la circonférence du cercle, et qu'à mesure que nous avancions vers le centre il s'y mêlait une quantité de plus en plus grande de lumière blanche, imaginons maintenant que nous diminuions un peu la luminosité de nos couleurs spectrales; cela produira pour toutes les teintes de la carte et pour le blanc du centre un changement correspondant, et tous deviendront proportionnellement pbis sombres; nous aurons donc une nouvelle carte des couleurs, moins lumineuse, mais sous tous les autres rapports très semblable à la première. Dimiinuons encore la lumière, et nous aurons un second effet correspondant à cette diminution; et, si nous continuons dans le même sens, nous obtiendrons toute une série de cartes des couleurs, chacune plus sombre

1 . Dans ce cas, nous considérons comme également intenses les couleurs qui, mélangées, se neutralisent mutuellement et produisent le même blanc. La luminosité de ces couleurs, mesurée par Toeil, parait souvent bien dif-

CÏUNDRE ET c6nB DES COULEURS 18B

que )a précédente. Les deux limites de cette série sont ëvidemmeiil d'une part les couleurs brillantes du spectre, et de l'aub-e le noir franc; entre ces limites nous pourrons mettre une série de plusieurs centaines de cartes des couleurs, qui diSéreront entre elles d'une manière appréciable au point de vue de la luminosité, mais qui, sous les autres rapports, ressembleront autant qu'il est possible au type primitif.

Si nous superposons dans un ordre régulier toute cette série de cartes, en mettant au sommet la plus lumineuse, c'est-à-dire celle d'où nous sommes partis, nous obtiendrons un cylindre qui contiendra une série inSnie de couleurs. L'axe de ce cylindre sera blanc au sommet, et, en allant de baul en bas, il passera par une série de gris

Fig. 65. — Seelion vetticile d' cnlM dea coolean, les plus plaeAe> «a Mmmsl.

de plus en plus foncés, qui aboutiront enfin au noir. Une section verticale de ce cylindre présenterait l'aspect qu'indique grossièrement la figure 9S, l'axe ainsi que les cartes devenant de plus en plus foncé en allant vers la base. Or nous savons que, à mesure que des surfaces colorées sont de moins en moins éclairées, le nombre des teintes que nous pouvons y distinguer va en diminuant. Par conséquent, si nous considérons notre pile cylindrique de cartes, nous verrons que des surfaces plus petites suffiront parfaitement pour montrer les teintes les plus sombres, et que nous pouvons sans inconvénient réduire notre cylindre à un cdne, comme l'indique la figure 96. Ce cfine des couleurs rappelle la pyramide de couleurs décrite par Lambert en 1772.

On n*a pas oublié que nous avons commencé notre carte des couleurs par les couleurs du spectre, qui, soit pures, soit mélangées de blanc, constituent la base de notre cône. Dans ce cas, nous avons attribué aux couleurs du spectre seulement un éclat modéré, c'est-àdire celui qui conviendrait pour une observation prolongée. Ce sont là les couleurs les plus brillantes que notre cône contienne jusqu'ici, mais ce ne sont en aucune façon les plus brillantes que nous puissions voir; au-dessus se trouve une longue série de teintes que nous pouvons distinguer avec plus ou moins de perfection. Comme notre capacité de distinguer les couleurs très lumineuses décroît à mesure que leur luminosité s'accroît, les cartes des couleurs de cette nouvelle série peuvent être traitées comme l'ont été celles des couleurs moins brillantes. De cette façon, nous obtiendrons un second cône, que nous pourrons superposer à celui que nous venons de décrire. Au sommet du second cône se trouve le blanc le plus brillant que l'œil puisse percevoir; un peu plus bas et tout autour sont situés une série de couleurs spectrales et un pourpre très lumineux, dont l'éclat est tel qu'à l'œil ils semblent à peine différer d'un blanc brillant; plus bas encore, à la surface du cône se trouvent des couleurs encore très brillantes, et à l'intérieur du cône les mélanges de ces couleurs avec du blanc. Ce double cône contient donc, en résumé, toutes les couleurs que nous sommes capables de percevoir dans toutes les circonstances possibles; elles sont disposées dans un ordre régulier qui permet de voir immédiatement leurs teintes et leurs luminosités, ainsi que la quantité de lumière blanche qui y a été mêlée. D'un sommet à l'autre elles sont arrangées par couples complémentaires, et le double solide que nous venons de décrire indique encore clairement quelques-uns de leurs autres rapports mutuels.

Ajoutons ici un mot sur la possibilité d'exécuter ce cylindre ou ce double cône des couleurs. D'abord, nous n'avons pas de matières colorantes qui nous permettent de bien représenter les couleurs du spectre, même lorsque leur luminosité est très modérée; nos meilleures couleurs réfléchissent toutes plus ou moins de lumière blanche mêlée à leur lumière colorée. Si nous cherchions à construire avec ces éléments une carte des couleurs, non seulement nous serions obligés de descendre dans le cône de la figure 96 assez loin vers son sommet noir, mais encore notre carte serait plus petite que la section du cône en ce point, par suite de la présence de la lumière blanche étrangère réfléchie par les matières colorantes. Il serait presque impossible de