AVANT-PROPOS. XVII
Le Manuel de l'imprimeur photopolychrome devra nccessairemeat compléter cette œuvre et fournir aux professionnels des méthodes pratiques à laide desquelles ils pourront travailler industriellement.
DE
PHOTOCHROMIE.
INTRODUCTION
ÉTUDE DE Lk LUMIÈRE ET DE LA COULEUR.
Quand nous désirons étudier un objet complexe, la première chose à faire c'est de l'isoler.
Si nous voulons étudier la couleur il est donc nécessaire de trouver une source de couleurs et d'isoler les radiations dont elle se compose à leur état le plus élémentaire ou primaire.
La source de couleurs Li plus convenable est la
Fig. 1.
Spectroscope à main.
lumière blanche; il y a bien des moyens d'isoler ses radiations colorées composantes, et les plus convenables de tous sont la dispersion et la diffraction, ^
L'instrument nécessairo à cette étude est celui V. 1
INTRODUCTION
qui est connu sous le nom de spectroscope [fig. 1 , 2 et 3).r Un rayon de lumière blanche, après avoir tra-
Fig. ?.
Spectroscope sur pied.
versé un spectroscope, en sort en formant comme un éventail composé d'une collection de rayons colorés dans laquelle tous les rayons constituants sont séparés {fîg. 4 et 5) (*).
(*) Le spectroscope est un tube à l'intérieur duquel se trouve
un prisme ou un assemblage de prismes; à l'extrémilé du tube est. une fente étroite.
Si Ton regarde par l'oculaire, le rayon de lumière blanche admis par la fente est décomposé par le prisme, et Toeil reçoit les sensations du spectre ; il se produit TefTet indiqué par la figure 6.
4 INTRODUCTION
La figure 6 donne l'idée d'un spectre de la lumière solaire.
La seule fonction de cet instrument est d'opérer
cette séparation des radiations diverses sans y apporter aucun autre changement.
C'est avec des radiations ainsi réduites à leur
état élémentaire que doivent se poursuivre les expériences.
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6 INTRODUCTION
On sait que, si la lumière ainsi décomposée est
réfléchie au foyer d'un miroir concave, on reconstitue la lumière blanche initiale [fig. 7).
Qualités que doit avoir un spectroscope. — La première de ces qualités c'est qu'il soit spécialement adapté à la nature particulière des services qu'il doit rendre ; il convient donc de se préoccuper de l'œuvre à laquelle on le destine avant de faire construire cet instrument.
Le plus souvent les spectroscopes sont construits dans le but d'établir des cartes des raies spectrales, ce que l'on fait, soit avec la vue directe, soit avec l'aide de la photographie.
Toute autre considération est sacrifiée à l'exé-
cution bien nette de ces raies et aux moyens d'en déterminer la position exacte.
La dispersion et l'exactitude requises dépendent beaucoup de la perfection des moyens optiques employés et les procédés de mensuration exigent
a-.Bi.^'
Chambre spectrjgraphiquè.
des auxiliaires mécaniques exécutés avec le plus grand soin, ce qui entraîne une dépense assez élevée pour obtenir un instrument établi dans ces conditions.
Le spectroscope est généralement employé dans les travaux trichromes pour photographier des bandes de lumière colorée (/î{/. 8 et 9).
Ces bandes peuvent n'avoir qu'une pureté approximative : ce qui, en d'autres termes, signifie qu'un léger mélange de couleurs adjacentes n'est pas nuisible. Toutefois, la définition, dans
s INTRODUCTION.
ce cas, n'est pas de la première importance (*)
Les bandes spectrales doivent être exemptes de
1^ Il ij'csl pas nécessaire d'avoir un grand pou\oir dispersif parce que Ton ne peut faire usage que d'un seul prisme pour obtenir des rJsultuts photograpliiques bien nets. La longueur
lumière diffuse ou, autrement dit, la lumière blanche ne doit pas se répandre sur les autres parties du spectre.
La longueur totale du spectre visible doit se trouver au foyer approximatif, sur le même plan, lequel plan doit, de préférence, être perpendiculaire à celui de Tobjectif.
Toutes les parties délicates seront protégées contre les causes de détérioration et contre la poussière. Il ne doit y avoir aucun organe mobile pouvant être dérangé, et l'instrument sera prêt pour l'usage à tout instant et sans exiger aucun arrangement spécial ; pour atteindre ce but il devra être posé sur une base bien rigide avec sa lumière électriqL'.e, ou toute autre lampe, et ses condenseurs. Le châssis devra être disposé de telle façon que plusieurs spectres puissent être reproduits sur la même plaque. On trouvera plus loin la description du spectrographe Tallent, où l'on fait usage à la fois d'un prisme et d'un réseau de diffraction.
Principes de l'action du spectroscope. Réfraction. — Il se peut que l'on préfère faire soi-même son
nécessaire du spectre s'obtient avec un objectif de chambre noire d'un long foyer. Il faudra, dans cette étude, distinguer entre la dispersion et la dimension du spectre. La dispersion portée à un certain degré d'accroissement a pour conséquence la séparation des couleurs du spectre. L'augmentation de la dimension du spectre due à un agrandissement ultérieur donne un accroissement dans les deux sens, longueur et largeur.
INTRODUCTION
spectroscope photographique pour se rendre compte, avec son aide, des principes essentiels qu'il convient d'étudier et de connaître.
Quand un rayon de lumière, d'une seule couleur, tombe sur la surface d'un milieu transparent, tel
Fig. 10.
Verre
qu'une plaque de verre, sous un angle par rapport à la surface, les radiations traversent le verre dans une direction différente.
Elles sont réfractées, et quand elles entrent dans un milieu optiquement plus dense (comme
Fig. 11.
de l'air dans le verre) l'inclinaison est toujours vers la normale ou la perpendiculaire à la surface (fig. 10 et 11).
L'image d'un bâton dont une moitié pénètre dans de l'eau paraît inclinée, et une tache d'encre sur du papier, recouvert d'une glace épaisse, semble avoir changé de place. Si la deuxième surface du verre est parallèle à la première, les radia-
Fig. 12.
lions émergeant de la deuxième surface sont parallèles à la direction originale, et il n'y a aucune modifîcaiion dans la direction, mais seulement un léger déplacement latéral dépendant de l'épaisseur de la glace ou de Tinclinaison des rayons {fig. 12).
Si la seconde surface est inclinée sur lapremière, le rayon subit deux réfractions et est toujours dévié de Tangle inscrit par les deux surfaces (fig. 13) : c est le cas du prisme.
La nature de Tinclinaison par rapport à la surface dépend de la couleur particulière de la lumière avec laquelle on opère, du pouvoir réfracteur du milieu et de l'angle suivant lequel le rayon tombe sur la surface.
INTRODUCTION
Dans le cas d'une deuxième surface l'angle d'incidence sur la deuxième surface dépendra de l'inclinaison des deux surfaces (fîg. 13).
Dispersion. — Un rayon de lumière blanche contient divers rayons colorés et les corps qu'ils traversent agissent différemment sur eux.
Lors donc qu'un rayon de lumière blanche
Fig. 14.
tombe sur la surface d'un milieu, tel qu'une glace, le rayon original est décomposé en rayons colorés dont chacun a une direction différente de celle du premier [l%g, 14).
Pour faire cette expérience prenez un morceau de papier noir et pratiquez une fente très étroite, puis mettez-le à flotter sur de l'eau contenue dans une bassine blanche et placée en plein soleil.
La lumière passant à travers la fente forme un spectre au fond de la bassine.
Un objet posé au fond de ce bain peut être vu
frangé de couleurs si Ton applique l'œil près de la surface.
Si la deuxième surface est parallèle à la première
Fig 15.
vi.v.
les rayons seront parallèles à leur première direction (fig. 15).
Gomme conséquence des principes qui viennent d'être indiqués, nous croyons nécessaire, eu vue
Fig. 16.
des faits qui feront ultérieurement l'objet de nos descriptions d'appareils d'analyse ou de synthèse, de donner les deux exemples ci-après :
Si Ton regarde une image G (fig. 16) à travers un. miroir plan B incliné à 45**, on verra également une a4itre image A superposée à G: c'est le prin-
14 INTRODUCTION
cipe des chromoscopes et des chambres trichromes.
Si un rayon réfléchi (fig. 17) entre par un objectif 0, il pourra traverser les deux miroirs
Fig. 17
yf
transparents M, N, inclinés à 45**, et aller en I tandis que, partiellement réfléchi en M, il ira en A, puis en' J, et, partiellement réfléchi en N, il ira en A', puis en K.
Donc une seule et iriême image réfléchie- et admise en pourra former trois autres images à des^points divers. Les miroirs plans M,' N peuvent être platinés où colorés, mais il faut qu'ils soient translucides. pour que Teffet indiqué se réalise.- -
Il est impossible de s'occuper des couleurs, surtout au point de vue de leur reproduction photographique, sans chercher, tout d'abord, à donner une définition de ce que Ton appelle couleur. Il y aurait même à remonter à Tétude de la lumière elle-même, qui est le principe de toutes couleurs ; mais cette étude nous entraînerait trop loin à propos d'un sujet déjà complexe et qu'il nous semble utile de ne pas trop encombrer de questions connexes dont l'examen scientifique ne semble pas s'imposer absolument.
D'ailleurs, s'il arrive que quelques explications soient indispensables à l'intelligence de certaines partiesdeceTraité, nous nous réservons de recourir à des notes où les principes scientifiques, utiles à connaître, seront suffisamment indiqués en plus de l'introduction où sont résumés quelques-uns des principes essentiels.
Pour le moment nous devons nous borner à ne
parler de la lumière que dans ses rapports immédiats avec le sujet qui nous occupe, soit avec les couleurs.
Il faut évidemment que l'on sache que toute couleur émane d'une lumière, par exemple, que la lumière solaire blanche n'est qu'un composé de radiations colorées, fait que Ton démontre aisément en dirigeant sur un prisme un faisceau de radiations blanches.
Après avoir traversé le prisme (fig, 4), le rayon blanc se trouve considérablement dévié, et, s'il est arrêté par un écran plan, à un point quelconque, on remarque qu'il s'est transformé en une bande de couleurs diverses d'un très vif éclat et d'une très grande pureté (fig. 6).
Si, dans cette expérience, on se sert d'une source de lumière autre que celle du soleil, on aura un effet analogue, mais présentant des variations suivant la nature de la lumière employée.
Cet ensemble de couleurs résultant de la décomposition de la lumière blanche s'appelle un spectre. Les spectres de lumières de couleurs diverses, bien que présentant une certaine analogie, diffèrent entre eux, c'est-à-dire que leur lumière composée, lorsqu'on la décompose à l'aide du prisme, ne donne pas les mômes spectres (fig. 18).
Dans les indications auxquelles nous allons nous consacrer il ne sera guère question que de la. lumière solaire ou de quelques lumières artifi-
cielles, celles, par exemple, de rélcctiicité ou du
magnésium, et nous n'iiurons pas à parler des spectres correspondant à des lumières d'autre
nature, mais nous aurons à considérer les spectres donnés par divers éclairages colorés.
De même qu'en dirigeant vers un prisme un rayon de lumière blanche on le trouve, au delà du prisme, décomposé en une bande colorée formée des sept couleurs bien connues, qui sont les violet, outremer (*), bleu, vert, jaune, orangé, rouge, spectre qui constitue l'analyse de la lumière blanche. On peut, en recevant ce spectre sur un miroir concave qui le refléchit sur un écran blanc, recomposer de la lumière blanche au point où convergent toutes les radiations colorées [fig. 7).
Ce qui prouve bien, par une sorte de contrôle immédiat, que les couleurs du spectre sont réellehient les couleurs constituantes de la lumière blanche.
Mais on a remarqué que toutes les couleurs spectrales ne sont pas nécessaires à la formation de la lumière blanche, vu que, si l'on ne laisse passer à travers trois fentes, convenablement disposées, que deux ou trois des couleurs spectrales, oii obtient également, par le mélange de ces radiations, de la lumière blanche. Ainsi l'on sait que les couleurs dites complémentaires donnent du blanc par leur combinaison.
Par exemple, du rouge èkdu bleu vert donnent
(*) Nous nous rangeons à l'avis de M. Rood: nous remplaçons par le mot outremer le mot indigo» qui ne semble pas justifier le choix qu'en a fait Newton.
du blanc ; il en est de même de V orangé et du hleu cyanéf du jaune et du bleu d'outremer [fig. 19), du jaune verddtre et du violet, du vert et du pourpre. L'expérience représentée par la figure 19 peut être exécutée avec un quelconque de ces couples
Fig. 19.
de couleurs, mais, en ce cas, le rayon blanc décomposé par le prisme ne donnera que les deux couleurs composantes, et non celles du spectre tout entier.
Il y a donc des lumières blanches qui peuvent n'être formées que de deux couleurs, bien que présentant à l'œil le même aspect.
On peut aussi former des combinaisons ternaires.
De ce nombre est la combinaison des trois couleurs qui sont considérées comme les couleurs fondamentales du spectre; elle est formée du rouge, du vert et du violet.
Ce fait doit être retenu parce qu'il sert de base à la reproduction photographique des couleurs
Fig. î?0.
Rouge
I Orange rouge
I Orangé
; Jaune orangd
! Jaune
I Jaune vert I Vert Jaune
' Vert et ' Vert bleu
Bleu cyané
Bleu et f Violet bleu
Violet
par voie sélective, ainsi qu'on le verra plus loin.
Maintenant, il convient encore d'ajouter à ces notions élémentaires essentielles quelques autres
indications destinées à donner à cet exposé plus de clarté et de précision.
Tout d'abord, il est nécessaire de savoir que le spectre a été conventionnellement divisé en 1000 parties égales (fig. 20), de A, exirémité du rouge visible, à H, extrémité visible du violet.
Grâce à cette division il est facile de s'entendre sur la place occupée par les couleurs spectrales diverses par rapport aux raies fixes du spectre.
Les raies principales dont il s'agit sont :
La raie A . . :
La raie
D'après M. Rood, les espaces colorés donnés par le prisme occuperaient les espaces suivants :
Le rouge commence à
Le rouge finit et le ronge orangé cummence à.. 149
Le rouge orangé finit et l'orangé commence à.. 194
L'orangé finit et le jaune orangé commence à.. 210
Le jaune orangé finit et le jaune commence à. . 230
Le jaune finit et le jaune verdâtre commence à. 240
Le vert jaune finit et le vert commence à 344
Le vert bl^u finit et le bleu cyané commence à. 447
Le bleu cyané finit et le bleu commence à 495
Le bleu violet finit et le violet commence à. . . . 806
.Le violet finit à 1000
D'où il résulte que :
Divisions.
Le rouge occupe dans le spectre donné par le
prisme 149
Le rouge orangé 45
L'orangé 16
Le jaune orangé 20
Le jaune 10
Le jaune verdâtre et le vert jaunâtre 104
Le vert et le vert bleu 103
Le bleu cyané 48
Le bleu et le violet 311
Le violet 194
Dont le total égale bien 1000
L'observation des couleurs, au point de vue de l'espace qu'elles occupent dans le spectre donné par le prisme, ne donne pas des rapports concordants avec leur longueur d'onde ; le rouge, par exemple, Torangé et le jaune sont massés dans un espace restreint, tandis que le bleu et le violet recouvrent à l'autre extrémité un espace bien autrement étendu.
On arrive à des résultats différents si, au lieu de faire usage d'un prisme, on se sert d'un réseau de diffraction, soit d'une plaque de verre portant à sa surface un réseau de lignes très fines, parallèles entre elles.
En usant de ce réseau qui a la propriété de décomposer la lumière blanche en ses couleurs composantes, tout comme le prisme, on a un spectre (fig. 21) dont les couleurs sont disposées
de manière à concorder avec leurs longueurs d'onde. Les observations, d'après ce spectre spé-
Fig. 21.
Rouq
I Rouge orangé
I Orangé
; Jaune orangé
I Jaune
Jaune verdâtre
et Vert jaunâtre
Vert
, Vert bleu Bleu cyané
Bleu
Bleu violet
Violet
cial, donnent les résultats ci-après, notablement différents de ceux qui précèdent :
''. L(5rroùgg/c9i)[içp[èiiçe à!. . ....!;.; . . y 1. \v :• v -.^v ï ■ 6 !'
Le rouge pur finit et le.rouge orangé' ço^romeace ài;i,3,30:r.i
Le rouge orangé finit et l'orangé commence à.. 434
L'orangé tinit et le jaune orangé commence à.. 459
Le jaune orangé finit et le jaune commence à.. 485
Le jaune finit et le jaune verdâtre commence à. 498
Le vert jaune finit et le vert franc commence à. 595
Le vert franc finit et le vert bleu commence à.. 682
Le vert bleu finit et le bleu cyané commence à. 698
Le bleu cyané finit et le bleu commence à 749
Le bleu finit et le bleu violet commence à 823
Le violet bleu finit et le violet franc commence à. 940
D*où les espaces occupés par chaque couleur
Rouge pur 330
Rouge orangé 104
Orangé 25
Jaune orangé 26
Jaune 13
Jaune verdàlre et vert jaune 97
Vert franc 87
Vert bleu 16
Bleu cyané 51
Bleu 74
Bleu violet et violet bleu 117
Violet pur 60
Total 1000 («)
Pour compléter ces données nous devons indiquer encore les longueurs d'onde correspondant aux milieux des espaces colorés ;
(M Le spectre normal dont s^est servi M. Rood pour obtenir ces résultats a été obtenu au moyen d'un réseau de diffraction dû à M. Rutherhird, qui ne contenait pas moins de 750" lignes au millimètre et argenté par derrière.
Longueurs d'onde en ^o^,l^oi>ù de millimètre :
Milieu de l'espace rouge 7000
» rouge orangé 6*208
» orangé 5972
» jaune orangé 5879
M jaune 5808
»> vert foncé 5271
» vert bleu 5082
» bleu cyané , . . 4960
» bleu 4732
)) bleu violet 4383
» violet pur 4059
Nous aurons, au cours des explications ultérieures relatives- aux applications de la Photographie à la reproduction des couleurs, à parler de la pureté des- couleurs, de leur luminosité et de leur teinte. Ces mots servent à exprimer les (^ons tantes des couleurs.
Les couleurs pures sont celles du spectre ; mais les couleurs des objets naturels et des surfaces peintes sont des couleurs composées et, dans presque tous les cas, ces couleurs sont mélangées à une plus ou moins grande quantité de lumière blanche.
Le degré de pureté d'une couleur consiste donc dans le rapport de son mélange avec de la lumière blanche, étant donné, par exemple, le nombre 160 comme indiquant la couleur pure.
L'addition plus ou moins grande de lumière blanche à une couleur pure a pour effet de modi-
fier son action photographique dans un rapport dont il y a lieu de tenir compte.
La luminosité est assez difficile à définir. Deux surfaces colorées réfléchissant toutes deux une même quantité de lumière bleue et de lumière blanche peuvent pourtant n'avoir pas la même teinte. L'une des deux peut être plus brillante que Tautre : elle contiendra deux fois autant de lumière bleue et deux fois autant de lumière blanche; elle aura en ce cas une luminosité double.
La luminosité est donc une des constantes à connaître pour définir la couleur.
La luminosité (ou éclat) des différentes régions du spectre donnée par le prisme a été étudiée par M. G. Vierordt, qui a rapporté aux raies fixes la position des points auxquels s'appliquent ses mesures.
M. Rood, en ramenant les désignations, par M. G. Vierordt) des différentes régions du spectre à celles de sa carte spectrale comprenant 1000 divisions de A en H, a obtenu le tableau ci-après :
Position. Luminosité. Coaleur.
de 40,5 à 57 80 * rouge foncé. ^
de 104,5 à 112,71 - 493 rouge pur. - '
dé. 112.7Là 13^,5........ 1100 rouge. .i
de 158,5 à 168,5....,,. 2773 rouge orangé. ,
de 189 .à220,31 6985 orangé et ja.uriè
orangé.
dô.2?0.31 à.22U5....... . .7891- '. jaune orangé. ...... :
CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES COULEURS. 27 Position. Laminositë. Couleur.
de 23 1 , 5 à 363 , 1 1 3 033 jaune verdâtre, vert
jaune et vert.
de 389,85 à 493,22 1 100 vert bleu et bleu
cyané.
de 493,22 à 558,5 493 bleu.
de 623,5 à 689,5 90,6 outremer (artifi-
ciel).
de 753,58 à 825,5 35,9 violet bleu.
de 896,5 à 956 13,1 violet.
Voici quelques exemples indiquant la. luminosité de diverses surfaces :
Luminosité.
Papier blanc 100
Vermillon (anglais) en pâte épaisse 25, 7
Jaune de chrome clair (teinte d'aquarelle) 80,3
Vert émeraude clair (artificiel à Tôtat de pâte)... 48,6
Bleu de cobalt (teinte d'aquarelle) 35, 4
Outremer (artificiel à l'état de pâle) 7,6
Il nous reste à définir Texpression teinte. Ce mot sert à caractériser la différence qui peut exister entre deux faisceaux de lumière colorée ayant le même degré de pureté et le même éclat apparent et paraissant cependant tout différents à Toil. L'un peut produire la sensation du vert et l'autre celle du rouge. Leurs teintes sont différentes.
La teinte de la couleur constitue la dernière des trois constantes que nous avions à définir.
Pour déterminer la teinte on peut faire usage d'un spectroscope ordinaire, à un seul prisme, muni d'un dispositif permettant d'isoler à volonté
une petite portion quelconque du spectre (*). M. Rood a pu déterminer la troisième constante pour pUisieurs disques colorés ; le Tableau ciraprès donne leurs positions sur un spectre normal divisé en 1000 parties de A à H, ainsi que les longueurs d'onde correspondantes :
Longueur d'onde Position sur le en ,o ou*u uu.^
Nom de la couleur. spectre normal. de millimètre.
Vermillon (anglais)..... 387 6290.
Minium 422 6061
Jaune de chrome pâle.. 488 5820
Vert émeraude 648 5234
Bleu de Prusse 740 4899
Bleu de cobalt 770 4790
Outremer (naturel).... 785 4735 Outremer (artificiel)... 857 4472 Même couleur, avec teinte de violet d'Hoffmann B,B... 916 4257
D'après les données qiîi précèdent on peut arriver à reconnaître les porportions des différentes couleurs qui entrent dans la lumière blanche.
La quantité de lumière rouge qui se trouve dans le spectre sera évidemment égale à l'espace que cette lumière y occupe multiplié par sa luminosité.
Voici le Tableau obtenu en faisant les calculs sur cette base :
1 ' ) Par exemple, en ajoutant à l'oculaire un diaphragme percé d'une fente très étroite.
Tableau indiquant les quantités de lumière colorée contenues dans 1000 parties de lumière solaire blanche.
Rouge 54
Rouge orangé 140
Orangé.. 80
Jaune orangé ,114
Jaune 54
Jaune verdâire 206
Vert jaunâtre lî l
Vert et vert bleu 134
Bleu cyané 32
Bleu 40
Outremer et violet bleu 20
Violet 5
Ces données seront fort utiles en vue de la détermination des zones spectrales que doivent laisser passer les écrans colorés sélecteurs dont il sera question plus loin.
Les couleurs des objets ordinaires sont uniquement dues à l'absorption. Prenons, par exemple, un verre coloré en rouge; si nous l'appliquons contre la fente pratiquée sur un carton noir, la lumière colorée qui traverse le verre sera rouge pour l'œil, et, si on la fait tomber sur un prisme analyseur, on aura un spectre formé d'une bande rouge contenant un peu de lumière orangée ; la lumière blanche qui a frappé la surface du verre a donc été partiellement arrêtée ou absorbée pui sque , de toutes les couleuTS spectrales, le verre rouge n'a laissé passer que du rouge et de l'orangé. Ces
radiations, qui sont allées jusqu'à l'œil pour y produire la sensation des couleurs, vont également jusqu'à la plaque photographique dans un appareil disposé ad hoc; et si la plaque est douée d'une sensibilité lui permettant de subir l'action des radiations qui l'ont frappée, de la retenir et de la révéler, on a l'inscription graphique de l'action exercée par les radiations rouge et orangée, à l'exclusion de toutes autres absorbées par le verre ou écran rouge.
Cette simple indication sert de base explicative à la théorie de la reproduction photographique des couleurs par voie de sélection.
Pour Tétude quantitative et qualitative de la lumière colorée que transmet un verre de couleur, il faut se servir d'un spectroscope à un prisme de flint-glass et fixer le verre de façon qu'il recouvre la moitié de la fente.
Ce qui permet de comparer le spectre donné par le verre avec celui de la lumière blanche.
Les raies fixes du spectre naturel servent à déterminer les espaces où se produit l'absorption dans le verre étudié et à noter les résultats observés par rapport à ces raies.
C'est par des observations de cette sorte que l'on est arrivé à établir des courbes indiquant l'étendue de la lumière colorée transmise par les verres colorés; on y a joint l'intensité de cette lumière.
La courbe tracée dans la figure 22 représente, par
les distances mesurées de bas en haut , en allant vers la courbe, les différents degrés de luminosité.
Le rectangle AHON représente la bande spectrale totale dans laquelle les lettres A, B, G, D, E,
Rouge
Fig. 22.
Jaune Vert Bleu
Violet
F, G, H représentent les positions des raies fixes ; la hauteur AN représente la luminosité de la lumière rouge dans le spectre. Or, la courbe ne s'élevant pas au-dessus de I, cela indique que la luminosité fournie par le verre rouge est près de moitié inférieure à celle du spectre.
Dans l'espace ABC de la Qgure 22, la courbe se
maintient à peu près à la môme hauteur, mais elle subit une dépression de G à D et continue à baisser beaucoup de D à G où elle s'arrête.
Ce qui signifie que le verre rouge a absorbé à peu près toutes les autres couleurs, sauf le rouge et Torangé, en ne laissant passer que très peu de jaune, de vert et de bleu et pas du tout de violet. Pour un verre orangé on a la courbe indiquée par la figure 23.
Si Ton fait la même étude avec un verre vert, on a un résultat tout différent. La courbe de la
FiR. 24.
Rouge Jaune Vert Bleu
Violet
figure 24 indique la transmission d'une grande quantité de lumière verte ayant son maximum de luminosité en E' et, en plus, d'une certaine quantité de rouge, de Jaune, de bleu et de violet.
Si nous remplaçons le verre vert par un verre violet, nous pouvons avoir une autre courbe encore bien différente des deux précédentes.
Le maximum de la luminosité sera entre F et G et il passera un peu de vert (fig. 25).
De l'examen, même superficiel, de ces trois courbes il résulte bien qu'on peut, avec le concours d'écrans colorés, tamiser la lumière réfléchie par une surface polychrome et faire tomber successi-
vement, sur diverses surfaces sensibles, telles ou telles radiations à l'exclusion de telles autres.
Ces diverses expériences que Ton peut multiplier à l'injfini, en employant des verres de cou-
Rouge Jaune Vert A B G D E
Fig. 25.
Bleu
Violet
leurs très variées, prouvent que les couleurs produites par absorption ne sont pas simples comme celles que donne le prisme, mais qu'elles sont les résultantes du mélange de plusieurs espèces différentes de lumières colorées d'un éclat plus ou moins marqué.
Bien que l'éclat des couleurs transmises par les verres colorés soit moindre que celui des couleurs spectrales, ces couleurs sont encore les plus pures et les plus intenses qu'il nous soit donné de voir, et leur éclat et leur saturation les rendent supérieures à celles des matières tinctoriales ou colorantes visibles par réflexion.
Il est un autre fait qui mérite de fixer notre attention : si nous examinons avec le spectroscope à main une surface de papier peint en bleu, par exemple, nous remarquons que toutes les couleurs
du spectre s'y trouvent; mais en constatant, toutefois, que les rayons rouges, jaunes, orangés et verts y sont en moins grande quantité que dans le spectre ordinaire du prisme, ce qui démontre que, quoique bleu, le papier réfléchit une certaine quantité de lumière blanche. Ce fait a une importance considérable dans la photographie des couleurs, et c'est ce qui explique pourquoi des plaques ordinaires (non orthochromatiques), n'étant sensibles en réalité qu'au bleu et au violet, arrivent à reproduire, plus ou moins, toutes les autres couleurs, bien que dans un rapport ne concordant pas avec la nature de leur teinte.
Il importe de se rendre compte de ce dernier fait qui explique pourquoi , en dépit d'écrans sélecteurs convenablement choisis, on arrive parfois à ne pas atteindre au résultat photographique qu'on se croyait en droit d'espérer.
Il est bien évident que si, dans les couleurs réfléchies, se trouve une grande quantité de lumière blanche également réfléchie, l'impression photographique s'en trouvera forcée et en même temps faussée.
C'est pour ce motif qu'il est préférable de comparer entre eux les résultats fournis par la reproduction d'une même gamme colorée (spectre artificiel) plutôt que de conclure de l'action produite par le spectre à celle que donnera la reproduction de couleurs réfléchies.
Certains fabricants de plaques sensibles à toutes les couleurs, ou à diverses couleurs, montrent à l'appui la reproduction spectrale qu'ils en ont obtenue.
Bien que sincère, leur exemple ne prouve pas suffisamment au point de vue des couleurs réfléchies.
Ces dernières sont toujours composées et douées d'un moindre éclat, et, de plus, elles réfléchissent une partie de la lumière blanche qui les éclaire, ce qui n'est pas comparable à la pureté de la couleur spectrale.
On pourrait, à la rigueur, se servir d'un spectre artificiel transparent, mais, en ce cas encore, on se trouverait en face de couleurs bien plus lumineuses que les couleurs réfléchies, ainsi que cela. a été dit plus haut.
C'est pourquoi le mieux est de se servir d'une gamme dé. couleurs pigmenlaires représentant toutes les couleurs essentielles du «spectre, soit: pourpre, violet, bleu, bleu vert, vert, vert jaune, jaune, orangé et rouge. Un eerclQ chromatique des couleurs franches, tel que Ta établi M. Ghevreul, serait un bon modèle à imiter; avec ces diversesi couleurs, rendues avec autant de vérité que possible, on laurait tout ce qu'il. faut poui^», établir des comparaisons utiles.
Un sensitocolorimètre établi avec des milieux colorés translucides n'est donc pas beaucoup megiliéiir que la reproduction des couleurs spectrates»:
Quand on voudra juger de la valeur des écrans sélecteurs et comparer entre eux des écrans de diverses sortes, il est préférable d'avoir une gamme de couleurs pigmentaires analogue à celle qui vient d'être indiquée, mais dont ime moitié peut être rendue brillante par un vernis passé à sa surface tandis que l'autre est mate.
La reproduction en est faite à la chambre noire et les résultats sont alors bien mieux comparables entre eux.
Les figures 26 à 28 donnent une idée de ce que l'on obtient en projetant sur des plaques panchromatiques Lumière les radiations de la mémo gamme à travers des écrans dont l'un est vert jaune, l'autre rouge et le troisième bleu (*).
Les mêmes essais faits avec le spectre ne donneraient pas des résultats identiques.
Si le spectre est le meilleur moyen de contrôle scientifiqxie, la gamme colorée photographiée par réflexions constitue le meilleur sensitocolorimètre pratique ; il permet de rester dans les mêmes ordres de faits, au lieu d'avoir à passer de la comparaison des résultats fournis par des couleurs pures et d'un incomparable éclat, avec des couleurs composées et d'une luminosité bien moins grande.
(*) On- peut comparer chacune de ces Tractions du spectre avec le' spectre total obtenu stina écran.
Pour la constance des comparaisons, il faut, autant que possible, se servir toujours de la même gamme colorée, et pour que l'action fréquente de la
Sans écran.
Fig. ^6.
Écran vert
pose 16'.
Fig. 27.
Écran rouge
pose 24'.
Fig. 28.
Écran bleu
pose 6'.
lumière n'en modifie pas sensiblement les teintes et les luminosités, il est bon de l'exécuter avec des couleurs douées d'une stabilité suffisante, par exemple celles :
d*ocre pourpre pour le violet,
d'outrejïier pour le bleu,
d'oxyde de chrome pour le vert,
de jaune de cadmium pour le jaune.
d'ocre orangée pour l'orangé,
de vermillon pour le rouge,
de garance pourpre pour le rose.
Avant d'en finir avec ces considérations générales sur les couleurs, il nous paraît utile de donner les courbes de Tœil normal telles qu'elles ont été établies par Maxwell. (Voir iig. 33.)
Les plaques photographiques doivent être» considérées coname douées d'une sensibilité analogue à celle de^rœil, et tous les efforts des chercheurs doivent: tendre au inoins vers l'obtention' d'un effet semblable.
Il est donc nécessaire de partir des bases admises pour la perception, ou mieux la sensation des couleurs fondamentales par l'œil. Quaiid oa étudie le meilleur moyen d'a-rriver i la* reproduction des couleurs par la photographie, il est également utile d'avoir quelques notions de la théorie des couleurs; nous allons nous en occuper dans le Chapitre suivant.
THEORIE DBS COULEURS.
Pour compléter les considérations qui font l'objet du Chapitre précédent, nous avons à revenir sur les idées déjà anciennes relatives à la possibilité de représenter toutes les couleurs avec un petit nombre de matières colorantes ou de radiations colorées.
Ce sont là des faits connus depuis longtemps par les peintres, et ils ont servi de base à la théorie des trois couleurs primitives.
Sir David Brewster a été un des plus ardents défenseurs de cette théorie; d'après lui, il y avait trois sortes de lumières fondamentales : la rouge la jaune et la bleue, dont le mélange, en diverses proportions, donnait toutes les autres sortes de lumières colorées; cette manière de voir fut adoptée par presque tous les physiciens, à l'exception toutefois d'Airy, de Melloni et de Draper, qui la trouvèrent erronée.
. Cependant cette théorie de l'existence des trois
sortes de lumière fondamentales, ci-dessus indiquées, se retrouve dans tous les Traités de Physique, sauf les plus récents, et Ton verra qu'elle a été la cause de Terreur, bien excusable en Tétat, commise par Louis Ducos du Hauron lorsqu'il a publié ses premières suggestions relatives à la photographie des couleurs en 1869. J*ài appelé à mon aide, dit-il, un principe de Physique fort connu; ce principe est celui en vertu duquel les couleurs simples se réduisent à trois : le rouge, le jaune et le bleu, dont les combinaisons en diverses proportions produisent V infinie variété des nuances de la nature.
Cette indication, qui, au point de vue de la théorie dès couleurs, constituait une erreur, était non seulement digne d'être admise, appuyée qu'elle était sur une autorité telle que celle de David Brewster, mais encore parce que, en réalité, au point de vue même de l'application artistique que proposait Louis Ducos du Hauron, elle était pratiquement exacte.
Scientifiquement elle était dénuée de fonde-^ ment, ce qu'il est facile de démontrer.
La couleur, en effet, n'existe pas en dehors de nous ; elle n'est qu'une simple sensation variant avec la longueur d'onde à laquelle elle est due.
En dehors de nous, dit Rood, la lumière ne consiste qu'en ondes, les unes longues, les autres courtes, c'està-dire en simples mouvements mécaniques, de sorte que la théorie de Brewster reviendrait à dire qu'il n'y a, dans le
Ai
Spectre, que trois sortes d'ondes de trois longueurs différentes, et nous savons qu'il n'en est pas ainsi. - Si nous étudions la question par la voie expérimentale, nous n'arrivons pas à un meilleur résultat. D'après la théorie dont il s'agit, la lumière verte provient du
Fig. 29.
mélange de la lumière bleue et de la lumière jaune. Pour vérifier ce point on peut faire l'expérience de Lambert et Helmholtz, à l'aide de l'appareil représenté par la figure 29.
Ils ont pris un morceau de verre à vitre, de bonne qualité, qu'ils ont suspendu dans une position verticale à
Fig. 30.
environ Q^,2b au dessus d'une planchette peinte en noir. Des fragments de papiers colorés l'un en jaune, l'autre eh bleu, se trouvent chacun, d'un côté- du verre. L'opérateur
regarde directement le papier bleu à travers le verre et voit indirectement et par réflexion sur le verre la lumière partie du papier jaune. 11 voit donc deux images superposées comme Tindique la figure 30. On peut toujours faire varier à volonté la luminosité ou Téclat relatif des deux images : par exemple, en éloignant les deux papiers l'un de Tautre on fera prédominer le bleu et, en les rapprochant, on produira l'effet inverse. De cette façon on pourra faire passer la teinte résultante par un grand nombre de nuances; quant au vert, il ne se montrera pas.
M. Rood cite encore Texpérience suivante qui est facile à faire :
On prend un écran de carton noirci dans lequel on a pratiqué deux fentes étroites comme dans la figure 31.
Fig. 31.
Par ces deux fentes on fait arriver la lumière d*une fenêtre de manière qu'elle tombe sur un prisme de verre que l'opérateur tient devant son œil et à environ 1" des fentes; chaque fente fournit naturellement un spectre prismatique et, par suite de la disposition des deux fentes, les deux spectres empiètent l'un sur Tautre, comme l'indique la figure 32 qui représente l'espace rouge d'un des spectres tombant sur l'espace vert de l'autre.
En éloignant ou en rapprochant les fentes Tape de
Tautre on peut arriver à mélanger ainsi toutes les sortes différentes de lumière que contient le spectre.
Avec un appareil plus perfectionné Helmholtz a prouve que Tunioti de la lumière bleue pure avec la lumière
. Fig. 32.
jaune pure du spectre produit sur l'œil la sensation, non de la lumière verte, mais de la lumière blanche.
B'après Helmholtz, David Brewster aurait été trompé par des apparences résultant de l'emploi d'un spectre impur, c'est-à-dire qui n'était pas absolument exempt de lumière blanche étrangère,.
Quoi qu'il en soit, il s'est produit une confusion qui s'explique parfaitement par l'observation du mélange de matières colorantes, mélange donnant les résultats indiquéa par David Brewster, alors qu'en réalité les mélanges des lumières colo-^ rées ne conduisent pas aux mêmes effets.
Nous verrpns plus loin qu'il y a bien lieu dç revenir au terne rouge, jaune, bleiu quand il s'agit de faire la synthèse des actions lumineuses dont l'analyse a été exécutée avec un terne orangé, vert, violet. Il faut donc être très induis-
gent pour une erreur qui, bien que constatée théoriquement, trouve son excuse immédiate dans Tapplicalion pratique de la théorie d'abord admise.
Des études très approfondies dToung, d'Helmholtz et de Maxwell il résulte que les trois couleurs fondamentales qu'il convient d'adopter, parmi les couleurs diverses du spectre, sont : le rouge, assez voisin de l'extrémité du spectre le vert, situé entre E et F, et le violet, de Textrémité du spectre.
Mais les divers expérimentateurs varient quant à la situation exacte qu'ils attribuent aux trois couleurs ; par exemple, pour Helmholtz, ce sont les couleurs du milieu et des deux extrémités du spectre.
Maxwell a été amené à choisir le rouge situé entres les raies fixes G et D et à une distance de G juste égale au tiers de la distance totale GD (rotige écarlate avec une nuance d'orangé).
- Son vert est situé entre E et F, à une distance de E égale au quart de la ligne EF; le vert émeraudé est la couleur qui s'en rapproche le plus.
Son violet n'est pas franc : c'est un bleu violet, à égale dislance des raies F et G (bleu d'outremer artificiel). (Voir, fig. 33, les courbes de Maxwell.)
D'autres auteurs, Gharles-S. Pierce, J.-J. Mùller, sont arrivés à des résultats un peu différents pour la position du vert; d'après le premier, le vert
fondamental a une longueur d'onde de
de millimètre, tandis que le vert de J.-J. Mtiller
aurait
Too^oôo de millimètre. Un autre savant, von Bezold, choisit un vert au milieu du spectre
