Imprécision de la sensation de blanc (blanc subjectif

Nous avons défini le blanc d’une manière objective. Il résulte du phénomène de Purkinje que le blanc physiologique n’est pas toujours -produit par le blanc objectif. Nous venons de voir qu’un éclairement objectivement blanc qui part de zéro et croît indéfiniment, vire du bleu ou rouge. Corrélativement les peintres appellent froids les tons bleus, chauds les tons rouges.

La sensation de blanc (blanc subjectif) est donc assez mal définie; nous revenons là-dessus au § 244.

129. Relation entre le phénomène de Purkinje et la loi de Fechner.

En vertu de la loi de Fechner, entre la sensation S et l’excitation E

existe la relation (§ 116) :

S = a logE -h 6.

Supposons qu’elle s’applique à deux radiations simples rouge S et bleue S'.

Posons les sensations égales et égales à l’unité pour les excitations conventionnellement égales à l’unité. Nous écrirons donc :

Fig. 124. S — 1 4- a logE,

S' = l + a' logE'.

Les excitations pour lesquelles les sensations sont encore égales, sont reliées par la relation :

a logE — a' logE', logE = alogE'.

PII O TOMÉ TRIE CHIi OMA TIQ UE

Différencions :

Cette équation signifie que les sensibilités qui par hypothèse soûl constantes, ne sont pas les mêmes pour les deux radiations.

En vertu du phénomène de Punkinje, a' est plus petit que a, puisque à partir de 1 égalité, pour le même accroissement relatif des excitations, la sensation croît moins vite pour le bleu que pour le rouge (fig. 124).

On a donc: * = a':a<i, .

La sensibilité (mesurée par les rapports inverses) est donc plus grande pour le rouge que pour le bleu.

130. Comparaison des pouvoirs éclairants par les acuités visuelles.

/° Voici le principe sur lequel on peut baser un mode de compalaison. Par définition , deux faisceaux ont même pouvoir éclairant quand , éclairant un même objet , placé à la même distance de l'observateur, ils en font percevoir les détails avec la même netteté ; autrement dit, quand ils ramènent l acuité visuelle à la même valeur.

Sut une page imprimée recevons un spectre (normal pour simplifier); diminuons 1 intensité, par exemple, en prenant la fente éclairante de plus en plus étroite. Les caractères sont encore aisément lisibles dans 1 oiangé, le jaune, le vert, quand ils ont cessé de l’être dans les autres couleurs. Cette expérience suggère la définition précédente qui assimile le pouvoir éclairant à la propriété de faire distinguer sur un écran blanc quelle illumine, les détails d’un objet.

^ mise en oeuvre de cette méthode est simple. On réalise un

spectie réel et pur par un procédé quelconque; on en isole une portion qui éclaiie 1 objet dont on doit distinguer les détails (caractère d’imprimerie, traits parallèlles équidistants,... tracés sur du verre dépoli ou sur un coips translucide quelconque). On regarde en plaçant l’œil à une distance déterminée (acuité invariable).

Par un procédé quelconque (variation de la largeur de la fente, emploi de niçois, emploi d un diaphragme percé d’une ouverture variable,...) on modifie l’intensité.

On cherche qu elles doivent être les intensités pour que l’acuité visuelle reste la même dans toute l’étendue du spectre.

Les expériences terminées, on ramène les résultats au spectre normal comme nous avons expliqué ou § 122. ^

3° Appelons coefficients d'égale acuité , le facteur par lequel il faut multiplier la quantité de lumière incidente pour que l’acuité prenne la valeur qu elle a dans la partie la plus éclairante du spectre.

Pour chaque acuité, nous obtenons une courbe telle que celle de la figuie 125. Le maximum de pouvoir éclairant, le minimum (égala 1 par

182 VISION DES INTENSITÉS ET DES COULEURS

convention) du coefficient d’acuité correspondent à \ — 0^,57; c'est le jaune du spectre. De part et d’autre la courbe se relève pour devenir quasi verticale à l’échelle de la figure; de sorte que la partie relative aux violets, n’y entre pas.

On peut définir les pouvoirs éclairants comme les inverses des coeffi¬

cients d’acuité. On obtient ainsi une sorte de courbe en cloché, dont le sommet arrondi correspond à X = 0^,57, et qui vient assez rapidement tangenter l’axe des longueurs d’onde.

131. Courbes des coefficients d’acuité pour diverses acuités.

1° — L’objet regardé restant le même, plaçons l’œil à des distances variées; pour chaque position, la reconnaissance des détails de l’objet définit une certaine valeur de l’acuité.

Si le phénomène de Purkinje n’existait pas, l’éloignement de l’œil entraînerait, pour la vision des détails, l’augmentation dans le même rapport des intensités de toutes les parties du spectre. Autrement dit, les courbes des coefficients d’acuité ou des pouvoirs éclairants resteraient les mêmes.

Macé de Lépinay et Nicati trouvent qu’il en est ainsi pour les radiations comprises entre le rouge extrême et X =:0tq507.

PHOTOMÉTRIE CHROMATIQUE 183

Au contraire, le coefficient d’égale acuité relatif aux radiations plus réfrangibles décroît régulièrement à mesure que décroît lacuité visuelle choisie comme paramètre de la courbe considérée; c’est-à-dire, à mesure qu’on doit utiliser une intensité moindre pour distinguer l’objet dans le jaune.

C’est sous une autre forme l’énoncé du phénomène de Purkinje.

Les courbes des coefficients d’acuité pour diverses valeurs de l’acuité, courbes qui se supposent pour X > 0^,507, se placent régulièrement les uns sous les autres à mesure que l’acuité décroît .

Cela revient à dire que les faibles intensités violettes produisent proportionnellement plus d’effet que les grandes.

Le phénomène de Purkinje est donc caractéristique des radiations les plus réfrangibles; il n’existe pas pour les rouges et les jaunes.

2° - Admettons la loi de Fechner pour toutes les radiations.

Écrivons-là sous la forme :

S = 1 q- a logE.

Nous prenons conventionnellement l’excitation E = l, pour des sensations égales.

Les résultats précédents s’énoncent en disant que le paramètre a est le même pour les radiations rouges, jaunes et vertes; il décroît pour les radiations plus réfrangibles. Le phénomène de Purkinje est mesuré par cette décroissance.

La sensibilité photomélrique de l’œil pour les différences est la même pour les radiations rouges, jaunes,... jusqu’au vert moyen; elle décroît ensuite régulièrement.

132. Comparaison des pouvoirs éclairants par le photomètre de Rumford. Coefficients d’égale clarté.

^ ^ semble impossible d utiliser les méthodes photomélriques

ordinaires (qui comparent les éclats de deux plages voisines), quand on les éclaire avec des lumières simples de longueurs d’onde différentes. Ln prenant certaines précautions, les résultats sont pourtant assez concordants. Nous appelons coefficients d'égale clarté , le facteur par lequel il faut multiplier 1 intensité d une région du spectre (augmenter la quantité de lumière blanche productrice du spectre) pour obtenir la même clarté que celle de la partie la plus lumineuse; le coefficient de celle-ci est donc pris pour unité.

Ln îaison des phénomènes de Purkinje, dans chaque série de mesures, la valeur absolue de l’intensité de la partie la plus lumineuse doit être déterminée au moyen de l’étalon Carcel.

A priori nous ne savons pas si les coefficients d'égale clarté se confondent avec les coefficients dégale acuité (§ 131).

2° — Macé de Lépinay et Nicati emploient le photomètre de Rumford (§ 107). Mais ils réduisent beaucoup la dimension des ombres, Vieil

184 VISION DES INTENSITÉS ET DES COULEURS

appréciant d'autant plus difficilement la couleur d'une surface que son aire est plus petite. Par cet artifice, ils rapprochent la photométrie hétérochrome de la photométrie ordinaire. La baguette n’a qu’un millimètre de diamètre; la surface éclairée simultanément par la lumière simple et par une source blanche, est de l’ordre du centimètre carré.

3° — Deux difficultés se présentent.

a) La première tient au phénomène (que nous étudierons plus loin) du contraste simultané. En produisant deux ombres colorées voisines, on exagère par contraste leurs couleurs : la lumière du jour paraît bleue par rapport à celle d’une bougie qui devient rouge. Il n’est donc plus nécessaire a priori que deux éclats bleu et rouge, égaux par rapport à du blanc, soient égaux entre eux; cela, quelle que soit la théorie admise pour le contraste, que le phénomène soit dû à une erreur de jugement, ou à une altération réelle de la perception.

C’est à l’expérience de décider.

On trouve qu’à la précision de la méthode (1 : 30), deux éclats égaux à un troisième, sont égaux entre eux-.

b) La seconde difficulté provient de ce que la région centrale de la rétine est jaune : par suite, cette région est moins sensible pour le bleu. C’est ce que prouve l’expérience suivante. La tige ombrante ayant 8 millimètres de haut sur 1 de large, on obtient égalité d’un éclairement jaune et d’un éclairement bleu en plaçant l’œil à 30 centimètres de l’ombre. On rapproche l'œil : l’ombre bleue devient plus brillante. On éloigne l’œil, l’ombre bleue devient plus sombre. Dans le premier cas, on utilise de l'œil une partie plus étendue de la rétine, donc moins centrale, moins jaune, plus sensible pour le bleu. C’est l’inverse dans le second cas.

Ainsi la comparaison de deux éclairemenls, l'un blanc, l’autre coloré, dépend de la grandeur des images. Le coefficient d’égale clarté du bleu (celui du jaune étant plus égal à lj augmente quand l’image rétinienne diminue, diminue quand elle augmente.

4° — Je n’insisterai pas sur les résultats dont la complexité est grande. La conclusion vraiment intéressante est que les méthodes des clartés égales et des acuités égales ne donnent pas les mêmes résultats. Les phénomènes présentent une complexité qu’il était nécessaire de signaler, mais qui enlève au détail de cette étude la majeure partie de son intérêt scientifique. En définitive les pouvoirs éclairants relatifs de deux lumières diversement colorées dépendent des intensités, des aires des surfaces regardées, des méthodes de comparaison; en dehors de quelques résultats peu nombreux, c’est pure affaire individuelle.

Si, prenant les quantités de lumières continues dans le blanc solaire comme termes de comparaison pour les diverses radiations, il est vrai que le pouvoir éclairant est maximum dans le jaune, il ne faut pas oublier que le résultat serait considérablement modifié, en comparant les radiations à égalité d’énergie : le pouvoir éclairant deviendrait

P HO TOME TRIE CIIR OMA TIQ UE

maximum pour des parties du spectre plus réfrangibles que le jaune (voir mon Cours d 'Optique Géométrique).

Faut-il conclure que dans l’éclairage public ou privé, les sources jaunes sont supérieures? Pas le moins du monde, parce que deux questions interviennent au premier chef : le prix de revient, les effets physiologiques non lumineux que produisent les radiations. On nous donnerait pour rien de la lumière violette très intense, que nous ne serions guère avancés si elle nous inflige des conjonctivites. 11 faut se garder d’un a priorisme qui a enfanté dans ces trente dernières années les projets d’éclairage les plus stupides et les plus néfastes.