Transcript ni tout noir ni tout blanc - Site de Physique Chimie pour les élèves

Observer
3
NI TOUT NOIR NI TOUT BLANC (CONSIGNES)
2. TOUT EN COULEUR
BUT :
Etudier les synthèses additives et soustractives
Comprendre la notion de couleur des objets
COMPETENCES :
APP
REA
ANA
VAL
Trier, classer et synthétiser l'information
Observer et décrire les phénomènes
Utiliser un logiciel dédié
Proposer et/ou justifier un protocole, identifier les paramètres pertinents
Analyser l'ensemble des résultats de façon critique
AUT
APP3
REA5
REA7
ANA3
VAL4
PREALABLE
Garance, Jade, Prune et Rose sont 4 élèves de 1ère S qui aiment beaucoup les couleurs … et la
physique.
Elles sont aussi un peu curieuses et se demandent comment les
imprimantes reproduisent toutes les couleurs alors qu’il n’en apparaît
que 3 sur les emballages de cartouches. Par ailleurs, elles ont lu que
les vidéoprojecteurs eux utilisent également trois couleurs … mais pas
les mêmes que les cartouches d’imprimante !
Elles décident donc d’essayer d’y voir un peu plus clair …
Il faut aider Garance, Jade, Prune et Rose à comprendre comment sont reproduites les
couleurs.
1. TOUT BLANC
1.1. Décomposition (Rappels)
La perception de la couleur n’est possible que par la présence de lumière. Sans lumière tout
apparait noir. Isaac Newton a montré qu’on pouvait décomposer n’importe quelle lumière en une
succession de couleurs appelées radiations.
Répondre aux questions du paragraphe "1.1. Décomposition" de la feuille bilan.
Vérifier certaines réponses en observant le matériel mis à disposition.
APPEL
Appeler le professeur pour qu’il constate ou en cas de difficulté
1.2. Reconstitution
Ouvrir le logiciel visiolab (mes documents/logiciel réseau/physique)
Ouvrir le chapitre "Synthèse trichromique additive". Les trois disques colorés (bleu, rouge, vert
appelées couleurs primaires) peuvent être déplacés pour se superposer ou non.
Compléter le premier tableau et le colorier le schéma (cercles) du paragraphe "1.2.
Reconstitution" de la feuille bilan
Remarque : on appelle cyan la couleur "bleu-clair" et magenta la couleur "violet".
En synthèse additive, une couleur est complémentaire d’une autre couleur si le mélange des deux
donne du blanc.
En déplaçant les cercles colorés :
Compléter le deuxième tableau et répondre aux questions du paragraphe "1.2. Reconstitution" de
la feuille bilan
Précision : La surface d’un objet coloré peut :
• laisser passer une partie de la lumière incidente : c’est le phénomène de transmission.
• renvoyer une partie de la lumière incidente dans toutes les directions : c’est le phénomène de
diffusion.
• ne pas renvoyer une partie de la lumière incidente donc l’absorber : c’est le phénomène
d’absorption.
2.1. Des lumières colorées
Modifier l’expérience du paragraphe 1.1. Décomposition permettant de produire et décomposer
une lumière rouge.
APPEL
Appeler le professeur pour qu’il constate ou en cas de difficulté
Entourer la (les) bonnes réponse(s) du paragraphe "2.1. Des lumières colorées" sur la feuille
bilan.
2.2. Des objets colorés
Ouvrir le chapitre "Eclairage d’une scène". La zone éclairée (le disque) peut être déplacée, et la
couleur d’éclairage peut être modifiée. On peut également choisir d’éclairer toute l’image (cocher en
bas à gauche).
En modifiant les lumières d’éclairage, remplir le tableau puis répondre aux questions du
paragraphe "2.2. Des objets colorés" de la feuille bilan.
3. TOUT NOIR
Ouvrir le chapitre "Synthèse trichromique soustractive". Les trois zones colorées (cyan, jaune,
magenta) peuvent être déplacés pour se superposer ou non.
Compléter le tableau et colorier le schéma puis répondre aux questions 3.1 et 3.2. de la feuille
bilan
Pour les pigments, on appelle couleur primaire, une couleur qui absorbe une couleur primaire de
la lumière, tout en diffusant les deux autres.
Répondre à la question 3.3
En peinture, une couleur est complémentaire d’une autre si le mélange des deux donne du noir.
Répondre aux questions 3.4 et 3.5. de la feuille bilan
4. APPLICATIONS
4.1. L’écran LCD
Observer un écran de téléphone portable allumé (mais silencieux !) au microscope ou à la loupe
(lentille +20δ). Observer d’abord avec un écran (ou une zone) blanc puis des écrans (ou zones) de
couleur.
Compléter les phrases du paragraphe "4.1. Ecran LCD" de la feuille bilan.
4.2. Faire bonne impression (voir feuille bilan)
4.3. Le pointillisme
(voir feuille bilan)
5. POUR LES PLUS RAPIDES
5.1. Compléter ce qui précède en visionnant la vidéo disponible par l’ENT (ouvrir avec Mozilla) :
Ressources/Cours en ligne/Physique-Chimie 1S
5.2. Répondre à la question du paragraphe "Au cinéma" de la feuille bilan.
Observer
3
1. TOUT BLANC
3.1. La couleur obtenue dans chaque cas est-elle plus sombre ou plus claire que les couleurs initialement mélangées ?
NI TOUT NOIR NI TOUT BLANC (BILAN)
3.2. Rayer alors le terme inutile : lorsqu’on superpose des pigments, il y a moins/plus de lumière absorbée
3.3. Quelles sont les couleurs primaires en peinture ?
1.1. Décomposition (Rappels)
1.1.1. Dans ce qui suit, rayer les propositions fausses
• La décomposition de la lumière peut être obtenue en utilisant : un prisme / un miroir / un spectroscope
• L’ensemble des radiations obtenues par décomposition de la lumière blanche est appelé :
spectre du blanc / spectre visible / spectre de la lumière blanche
• Le spectre obtenu est : entier / continu /de raies / discontinu / d’émission / d’absorption
1.1.2. Rappeler les valeurs extrêmes associées à ce spectre ainsi que les couleurs correspondantes.
3.4. Comment sont disposées une couleur primaire et sa couleur complémentaire sur le schéma avec les zones colorées ?
3.5. Proposer une explication à l’expression : "synthèse trichromique soustractive".
4. APPLICATIONS
4.1. L’écran LCD
1.2. Reconstitution
Tableau 1
"cercles"
superposés
rouge+ bleu
Tableau 2
couleur observée
couleur primaire
couleur
complémentaire
rouge
rouge + vert
bleu
vert + bleu
vert
Un écran LCD (portable, ordinateur, TV) utilise le principe de la trichromie et de la synthèse ……………..…………
Chaque point de l’écran constitue un pixel. Chaque pixel est composé de ……… sous-pixels de couleurs …………….. ,
………..…. et ………….. qui reproduisent toute la gamme de couleurs quand on fait varier leur ………………………..
4.2. Faire bonne impression
Dans les imprimantes couleur on trouve 3 cartouches (cyan, magenta et jaune)
4.2.1. L’impression couleur met-elle en œuvre la synthèse additive ou soustractive.
4.2.2. Pourquoi est-il impossible d’obtenir du blanc à l’aide des tubes de couleurs jaune, magenta et cyan ?
rouge + vert + bleu
4.3. Le pointillisme
1.2.2. Sur le schéma avec les cercles colorés, comment sont disposées une couleur et sa couleur complémentaire ?
1.2.3 Proposer une explication à l’expression : "synthèse trichromique additive".
2. TOUT EN COULEUR
2.1. Des lumières colorées
La lumière blanche et la lumière rouge sont identiques
/
La lumière rouge correspond à une partie de la lumière blanche.
Le filtre rouge absorbe la lumière rouge et transmet les autres couleurs.
/
Le filtre rouge transmet la lumière rouge et
absorbe les autres couleurs.
2.2. Des objets colorés
bleu
cyan
Couleur initiale de l’objet
jaune
magenta
noir
blanche
blanc
bleue
bleu
cyan
cyan
bleu
jaune
jaune
noir
magenta
bleu
magenta
rouge
noir
verte
vert
2.2.1. Rayer le mot inutile : L’objet blanc absorbe/diffuse toutes les radiations.
2.2.2. Rayer le mot inutile : L’objet noir absorbe/diffuse toutes les radiations.
2.2.3. Justifier la couleur de l’objet bleu en lumière blanche. (Que diffuse-t-il ? Qu’absorbe-t-il ?)
Lumière d’éclairage
blanc
rouge
vert
Vers les années 1880, l’impressionnisme commence à s’essouffler, quelques artistes comme Georges Seurat et Paul Signac se penchent
sur des théories de la couleur d’Eugène Chevreul.
Georges Seurat remarque que les couleurs réelles de la nature ne peuvent être reproduites sur la toile. Le mélange des pigments sur la
palette et l’utilisation pure du blanc fait rapidement vieillir les teintes. Afin d’éviter les salissures du temps et l’inexactitude des couleurs, il
remplace le mélange mécanique de la palette par un mélange optique.
La technique de "chromo - luminarisme" ou "divisionnisme" ou plus connu sous le nom de "pointillisme" consiste à peindre par petites
touches brèves et égales, posées à intervalles réguliers. Ces points de couleur pure sont juxtaposés (ou divisés) sur la toile au lieu d’être
mélangés sur la palette. Cette division des tons doit assurer une luminosité plus intense, surtout si les lois des couleurs complémentaires et des
contrastes sont bien observées (rouge-vert, orange-bleu, jaune-violet), le noir étant banni.
Les couleurs sont constituées par la juxtaposition de petites touches de couleur pures. L’œil du spectateur devient le lieu du mélange, il
restitue par les lois de l’optique et sans parasite extérieur, la perception naturelle des éléments.
Sources principales :
http://sylmonde.e-monsite.com/rubrique,le-pointillisme,1234686.html
http://www.peintre-analyse.com/chevreul.htm
vert
4.3.1. En quoi consiste le pointillisme ?
noir
4.3.2. Justifier la phrase " il remplace le mélange mécanique de la palette par un mélange optique "
rouge
vert
2.2.6. Justifier la couleur de l’objet bleu en éclairage rouge. (Que diffuse-t-il ? Qu’absorbe-t-il ?)
4.3.3. Est-ce de la synthèse additive ou de la synthèse soustractive ? Justifier.
5.POUR LES PLUS RAPIDES
5.2. Au cinéma
2.2.7. Justifier la couleur de l’objet cyan en éclairage jaune. (De quoi est constitué l’éclairage jaune ? Que diffuse l’objet cyan ?
Qu’absorbe-t-il ?)
2.2.8. De quoi dépend la couleur observée d’un objet ?
3. TOUT NOIR
pigments superposés
cyan + jaune
magenta + jaune
cyan + magenta
cyan + magenta+ jaune
Couleur observée
Dans le film "Dans la vallée d’Elah" (Paul Haggis 2007) un ancien membre de la Police Militaire se lance à la recherche de son fils de retour
d’Irak et signalé comme déserteur. Face au silence et à l'hostilité croissante des autorités militaires, l’ancien policier mène sa propre enquête. Au
cours de celle-ci, il est question d’une voiture verte qui a été aperçue la nuit. Le policer recherche cependant une voiture bleue car selon
lui :"Sous un éclairage jaune, une voiture bleue est verte !"
Le policier a-t-il raison de rechercher une voiture bleue ?