Ce que nous percevons comme de la lumière, ce sont des ondes électromagnétiques. Elles se différencient entre elles par leur longueur d’onde.
Les ondes électromagnétiques qui constituent la lumière visible ont une longueur d’onde comprise entre 380 et 780 nm. Mais il en existe d’autres que nous ne pouvons pas voir.
La lumière blanche émise par le soleil peut être décomposée par un prisme par exemple, en différentes couleurs du violet au rouge. Chaque couleur est associée à une longueur d’onde.
Les ondes électromagnétiques et notamment la lumière visible interagissent avec la matière. Dans le cas des objets opaques, elles peuvent être absorbées ou réfléchies.
Prenons l’exemple d’une balle rouge.Elle absorbe à sa surface toutes les ondes électromagnétiques de la lumière blanche sauf celles qui ont une longueur d’onde autour de 650 nm, c’est-à-dire celles qui correspondent au rouge. Celles-ci sont réfléchies et peuvent parvenir à nos yeux.
Une balle qui réfléchit toute la lumière nous apparaîtra blanche, car toutes les longueurs d’ondes visibles parviennent à nos yeux.Une balle qui absorbe toute la lumière ne réfléchira pas de longueur visible et nous apparaîtra donc noire.
Très bien, nous avons vu pourquoi les objets ont une couleur (ou semblent avoir une couleur…)
Mais comment voit ont ces couleurs ?
Bien sûr, c’est grâce à nos yeux… Nos yeux, mais pas que
Voyons cela de plus près :
La lumière pénètre la cornée et traverse l’œil jusqu’à la rétine.La rétine est notamment composée de cellules sensitives :Celles qui permettent la vision sont les bâtonnets et les cônes.Les bâtonnets, principalement situés en périphérie de la rétine nous permettent de voir les nuances de gris, ils fonctionnent principalement dans la pénombre. Très sensibles, ils permettent de voir des lumières de très faible intensité.
Les cônes eux, principalement regroupés au centre de la rétine, dans la macula nous permettent d’identifier les couleurs. Ils sont de trois types, chacun sensible à une gamme de longueur d’onde particulière. Pour simplifier, on peut dire que certains cônes reconnaissent le Bleu, d’autres le Vert et les troisièmes le rouge.
Ils transforment le signal lumineux qu’ils reçoivent en signal électrique. Celui-ci est transmis par le nerf optique au cerveau.Notre cerveau traite l’information.
Pour résumer, les ondes électromagnétiques interagissent avec la matière qui en réfléchit une partie, elles sont traduites dans l’œil en signal électrique, puis interprétées par notre cerveau comme des couleurs.
C’est bien notre cerveau qui crée les couleurs, elles n’ont pas de réalité objective, ce sont des sensations.
Voyons ensemble comment il s’y prend :
Traçons un graphique : en abscisses, la longueur d’onde, en ordonnées la sensibilité des cellules de l’œil.
Nous représentons ici la courbe des cônes que nous avons appelés pour simplifier les cônes du bleu : on remarque qu’ils sont principalement sensibles à une longueur d’onde de 430 nm, mais qu’ils reconnaissent aussi les longueurs d’ondes proches. Voici la courbe du cône du vert, et la courbe du cône du rouge.
Lorsqu’un rayon lumineux de 480 nm parvient à notre œil, notre cerveau voit du bleu, à 525 nm, du vert et à 650 nm du rouge.
S’il reçoit un rayon lumineux de 575 nm, le cône du vert et le cône du rouge enverront tous les deux au cerveau un signal : le mélange de ces signaux sera interprété comme étant du jaune.
C’est ainsi que notre cerveau peut voir toutes les couleurs de l’arc-en-ciel.
