Synthèse additive

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Synthèse additive.

La synthèse additive des couleurs est le procédé consistant à combiner les lumières de plusieurs sources colorées dans le but d'obtenir une lumière colorée quelconque dans un gamut déterminé.

La synthèse additive utilise généralement trois lumières colorées : une rouge, une verte et une bleue ( RVB ou RGB en anglais pour red, green, blue). L'addition de ces trois lumières colorées en proportions convenables donne la lumière blanche. L'absence de lumière donne du noir.

Les écrans et les projecteurs de télévision et d' ordinateur utilisent le procédé de la synthèse additive. Ils ne dépendent pas d'un éclairage extérieur. La photographie argentique en couleurs [1] et l' impression en couleurs utilisent un procédé appelé synthèse soustractive car ses colorants absorbent en partie la lumière d'un illuminant dont ils dépendent pour le rendu des couleurs.

Théorie

Articles détaillés : Trichromie et Couleur métamère.

La vision photopique humaine se base sur trois types de récepteurs de la rétine de l'œil, les cônes, de sensibilité différente selon la longueur d'onde des rayons lumineux. Deux rayonnement lumineux, quel que soit leur spectre, sont vus identiquement s'ils impressionnent avec la même intensité chacun des trois types de cônes. En conséquence, il est possible de reproduire une sensation colorée intermédiaire quelconque en mélangeant trois couleurs primaires entre elles.

La synthèse additive est donc rendue possible par la façon dont l'œil humain détecte la couleur ; celle-ci n'est pas une propriété intrinsèque de la lumière. En effet, il y a une grande différence « physique » entre une lumière jaune, de longueur d'onde 580 nm, mélangée à un peu de lumière blanche, et un mélange de lumières rouge et verte. Cependant, ces deux phénomènes stimulent les cellules de l'œil de façon semblable, ce qui fait que l'on ne perçoit pas la différence.

Les expériences de perception des couleurs montrent que toute lumière peut être perçue comme un mélange d'une lumière monochromatique d'une longueur d'onde donnée, dite dominante, et d'une lumière blanche. La proportion entre ces deux composantes est la pureté colorimétrique.

Le mélange de deux lumières colorées produit, selon les proportions, une série de couleurs de longueur d'onde dominante intermédiaire entre ces deux lumières, et de pureté moindre que celle obtenue à proportion des puretés des composantes.

Le mélange de trois lumières colorées peut se décomposer en deux mélanges de deux lumières, et le raisonnement montre qu'on peut ainsi reconstituer toutes les couleurs, dans les limites de pureté qu'on vient de décrire.

Les couleurs des lumières, pour la synthèse additive, doivent être mutuellement primaires, c'est-à-dire qu'on ne doit pas pouvoir en reconstituer une par un mélange des autres. Elles doivent être au moins trois. Leur composition spectrale est indifférente, seule leur couleur compte. On peut augmenter le gamut avec plus de trois primaires, mais cette possibilité est peu exploitée, la vision humaine étant plus sensible aux différences entre teintes pour les couleurs pâles que pour les couleurs vives, et les scènes à reproduire, par la synthèse additive, ne comportant pas, le plus souvent, de couleurs pures.

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