L'objet

Enfin nous y sommes ! Nous avons de la lumière et un œil (au moins). Il suffit maintenant de placer un objet dans notre champ de vision, et voyons comment les choses se passent...

Lumière émise, lumière diffusée

Ce que vous observez peut rentrer dans l'une des catégories suivantes:

L'objet est lui-même émetteur de lumière: c'est le cas d'une ampoule, de la flamme d'une bougie, du soleil, d'une surface phosphorescente...
Il réfléchit tout ou partie de la lumière qu'il reçoit: la lumière arrivant sur l'objet est renvoyée par sa surface vers notre œil. La plupart des choses qui nous entourent se comportent ainsi: une table, un vêtement, un fruit, mais aussi la lune ou toute planète vue de la Terre.

L'objet peut avoir un autre comportement: il peut transmettre plus ou moins partiellement, plus ou moins fidèlement, la lumière reçue: celle-ci traverse la matière de l'objet, est filtrée, et continue sa route vers notre œil. Un filtre plastique coloré, une diapositive, les verres de lunettes (de vue, de soleil) en sont des exemples.

Et bien entendu, il existe des objets qui à la fois émettent et réfléchissent, ou réfléchissent et transmettent. La plupart du temps, tout objet a un comportement très complexe vis-à-vis de la lumière (l'aspect lisse, brillant ou rugueux de l'objet joue aussi un rôle important).

Mais nous allons ici nous contenter d'une bête tomate que l'on va considérer comme simple "réflecteur".

La tomate est rouge

[tomate au naturel] En plein jour, une tomate mûre vous paraît rouge parce que sa peau est telle qu'elle ne réfléchit que la composante rouge de la lumière qui l'éclaire.

Comme tout objet autour de vous, la tomate reçoit la lumière du soleil, plus ou moins filtrée par les nuages, plus ou moins forte, mais c'est une lumière plutôt blanche. Elle est composée, comme on l'a vu dans le chapitre précédent, de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. La composition de la tomate est telle que de toute la lumière visible reçue, les parties du violet à l'orange sont absorbées, tandis qu'une partie de la composante rouge est réfléchie. C'est cette partie que votre œil voit. Pour que la tomate vous semble rouge, c'est qu'elle a absorbée les autres couleurs composant la lumière blanche.

Si l'on plonge la tomate dans le noir, et qu'on l'éclaire avec un spot jaune ou magenta, le fruit nous semble toujours aussi rouge. En effet, la lumière jaune est formée de rouge et de vert, la lumière magenta de rouge et de bleu. La tomate absorbe tout sauf le rouge: son apparence n'a donc pas changé.
[tomate sous une lumière jaune]

Notez que la queue de la tomate - verte - apparaît noire sous un éclairage magenta, éclairage qui ne contient pas de vert.

La tomate est noire

[tomate sous une lumière verte] Éclairons maintenant cette belle tomate avec un sport vert ou bleu. Magique: la tomate paraît noire ! Pourquoi ? Parce que ni la lumière verte ni la lumière bleue ne contiennent de composante rouge. La tomate absorbe donc toute la lumière qu'elle reçoit, et ne réfléchit plus rien: elle paraît noire.

Pour la même raison, les voitures bleues dans les tunnels éclairés en jaune-orange vous paraîtront noires: ce n'est pas dû à la faible luminosité, mais bien au fait que la lumière jaune est entièrement absorbée par le capot bleu.

[lumière sur tomate tomate] En résumé, voici un petit schéma: cliquez dessus pour changer le type de la lumière, et observez ce que nous percevons alors sous 5 éclairages différents.

Vous noterez que dans un des schémas, la lumière est jaune, mais de type "composée": elle est en fait composée d'une large palette de longueurs d'onde, du vert au rouge. Dans un autre schéma, la lumière est également jaune, mais quasiment monochromatique, c'est-à-dire qu'elle n'est composée que de rayonnements dont les longueur d'onde sont proches du jaune (par exemple, une lampe au sodium). Dans ce cas, comme la lumière ne contient pas de rouge, la tomate paraît noire. Étrange, n'est-ce pas ?

Cet exemple est moins innocent qu'il n'y paraît. Vous avez donc compris qu'un même objet présente des couleurs différentes suivant la constitution de la lumière qui l'éclaire. Alors quelle est la vraie couleur de cet objet ? La couleur n'est pas vraiment une caractéristique d'un objet, c'est uniquement le résultat de l'action de la lumière sur sa surface. Parler de la couleur intrinsèque d'un objet n'a aucun sens !

Hors la lumière, point de salut ?

Vous vous souvenez que ce qu'on appelle "lumière" n'est que la partie visible des ondes électromagnétiques. Sachez que les objets peuvent aussi émettre ou réfléchir des ondes qui nous sont invisibles. Si vous avez déjà vu des photos prises avec des pelicules infra-rouges, sur lesquelles les feuilles des arbres sont blanches, vous comprendrez que la feuille réfléchit non seulement le vert, mais aussi des infra-rouges.