How we see color - Colm Kelleher

TED-Ed www.youtube.com

Bref Résumé

Ce vidéo explique la relation entre la lumière et la perception des couleurs. Les points principaux abordés incluent :

  • La lumière est une onde avec différentes fréquences qui déterminent les couleurs perçues.
  • La perception des couleurs est influencée par trois types de cônes dans la rétine, correspondant aux couleurs rouge, verte et bleue.
  • Lorsque les cônes rouges et verts sont activés simultanément, le cerveau les interprète comme la couleur jaune.

La nature des couleurs

La lumière est décrite comme une onde, où la couleur d'un objet dépend de la fréquence des ondes lumineuses qu'il reflète. Les couleurs apparaissent en fonction des fréquences, avec des ondes à haute fréquence paraissant violettes et à basse fréquence rouges, tandis que les fréquences intermédiaires correspondent à d'autres couleurs. Bien que la couleur semble être une propriété physique, il est précisé que la perception humaine joue un rôle essentiel.

Interaction de la lumière

Une image exemplaire montre comment les lumières rouge et verte peuvent se combiner visuellement pour produire une perception de jaune, bien qu'aucune lumière jaune physique ne soit présente. Cela soulève la question sur la manière dont la lumière interagit et est perçue, puisque deux fréquences différentes coexistent sans se mélanger puisqu'elles sont des ondes.

La biologie de la perception des couleurs

Pour comprendre la perception des couleurs, il est nécessaire de se pencher sur la biologie, notamment la rétine, qui contient deux types de cellules : les cônes et les bâtonnets. Les cônes sont responsables de la détection des couleurs, avec trois types correspondant aux couleurs rouge, verte et bleue. Chaque type de cône envoie des signaux distincts au cerveau lorsqu'il perçoit une couleur.

Mélange de couleurs et signalement au cerveau

Lorsqu'une lumière jaune atteint l'œil, elle active les cônes rouges et verts, qui envoient des signaux au cerveau, provoquant ainsi la perception de la couleur jaune. Ce phénomène se produit également si la lumière rouge et verte sont présentes en même temps, ce qui explique pourquoi le mélange des deux donne l'impression de voir du jaune.

Conditions de faible luminosité

Dans des environnements sombres, les bâtonnets de la rétine prennent le relais, mais puisqu'ils n'ont qu'un seul type de signal (lumière ou pas de lumière), cela limite la perception des couleurs. La restriction à trois types de cônes (rouge, vert, bleu) permet au cerveau de déduire une large gamme de couleurs à partir de ces trois seulement.

Applications pratiques dans la technologie

Cette capacité de la vision humaine est exploitée dans la fabrication de téléviseurs, qui n'ont besoin que de trois couleurs (rouge, vert et bleu) pour reproduire une infinité de nuances, rendant la technologie plus simple et efficace.

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0:00 Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Ariana Bleau Lugo Vous avez peut-être entendu dire que la lumière est une sorte d'onde et que la couleur d'un objet est liée à la fréquence des ondes lumineuses qu'il reflète. Les ondes lumineuses à haute fréquence paraissent violettes, les ondes lumineuses à basse fréquence paraissent rouges, et les fréquences entre les deux paraissent jaunes, vertes, oranges, et ainsi de suite. On pourrait appeler cette idée une couleur physique parce qu'il est dit que la couleur est une propriété physique de la lumière-même. Elle n'est pas tributaire de la perception humaine. Et, bien que ce ne soit pas faux, ce n'est pas tout à fait exact non plus. Par exemple, vous avez peut-être déjà vu cette photo.

0:47 Comme vous pouvez le voir, la région où les lumières rouge et verte se chevauchent est jaune. Quand on y pense, c'est assez bizarre. Parce que la lumière est une onde, deux fréquences différentes ne devraient pas interagir du tout, elles devraient seulement coexister comme des chanteurs qui chantent en harmonie. Donc, dans cette zone qui paraît jaune, deux types d'ondes lumineuses sont présents : un avec une fréquence rouge, et l'autre avec une fréquence verte. Il n'y a aucune lumière jaune présente du tout. Alors, comment se fait-il que cette zone, où se mêlent les lumières rouge et verte, nous paraît jaune ? Pour le comprendre, il faut comprendre un peu la biologie, en particulier, comment les humains voient la couleur. La perception de lumière se produit dans une couche de cellules mince comme du papier, appelée la rétine, qui tapisse l'arrière de votre globe oculaire. Dans la rétine, il y a deux types différents de cellules qui détectent la lumière :

1:35 les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets servent à voir dans des conditions de faible luminosité, et il n'y en a qu'un seul genre. Les cônes, cependant, c'est une toute autre histoire. Il y a trois sortes de cellules de cône qui correspondent en gros aux couleurs rouge, vert, et bleu. Quand vous voyez une couleur, chaque cône envoie son propre signal distinct à votre cerveau. Par exemple, supposons que la lumière jaune, la lumière véritable jaune, avec une fréquence de jaune, arrive à votre œil. Vous n'avez pas un cône spécifique pour détecter le jaune, mais le jaune est assez proche du vert et aussi assez proche du rouge, donc, les cônes rouges et verts s'activent, et chacun envoie un signal à votre cerveau. Bien sûr, il y a une autre façon d'activer les cônes rouges et verts simultanément :

2:21 si la lumière rouge et la lumière verte sont présentes en même temps. Le fait est, que votre cerveau reçoit le même signal, peu importe que vous voyez la lumière qui a la fréquence jaune ou la lumière qui est un mélange des fréquences verte et rouge. C'est pourquoi, pour la lumière, rouge plus vert égale jaune. Et, comment se fait-il qu'on ne puisse pas détecter les couleurs quand il fait noir ? Eh bien, les bâtonnets de votre rétine prennent le dessus dans des conditions de faible luminosité. Vous n'avez qu'un seul type de bâtonnets, et il y a donc un seul type de signal qui peut être envoyé à votre cerveau : lumière ou pas de lumière. N'avoir qu'un seul type de détecteur de lumière ne laisse pas de place pour voir la couleur. Il y a une infinité de couleurs physiques différentes, mais, parce que nous n'avons que trois types de cônes, le cerveau peut être amené à penser qu'il voit n'importe quelle couleur

3:07 en créant la bonne combinaison de trois couleurs seulement : rouge, vert et bleu. Cette propriété de la vision humaine est vraiment utile dans le monde réel. Par exemple, la fabrication de télés. Au lieu de devoir mettre une infinité de couleurs dans votre poste de télé pour simuler le monde réel, les fabricants de télés ne doivent en mettre que trois : rouge, vert et bleu, et c'est une chance pour eux, vraiment.

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