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Cours IFT6095Art et Science de l'Image

Histoire de la Couleur

Art et Science de l Image

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Professeur: Victor Ostromoukhov

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Pythagoras, Aristotle, PlatoEn apparence, le réel est rempli de couleurs — mais les couleurs, dans la réalité, n’existent pas.

Les couleurs sont des idées

Aristote a peut-être été le premier à enquêter sur le mélange des couleurs

Aristote savait que le même violet peut paraître différent sur un fond de laine blanche ou noire, et que les broderies produisent un autre effet, examinées à la lumière du jour ou à celle des chandelles.

Selon Aristote, la séquence linéaire des

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, qcouleurs est observable dans le cours d’une journée.

Pythagore: une relation entre l’échelle des tons (entiers ou demis) et la position des planètes entre la Terre et la sphère des étoiles fixes

Robert Grosseteste (1175-1253), Leon Battista Alberti(1404-1472), Leonardo da Vinci (1452-1519)

« grandiose interprétation métaphysique de la lumière ». Celle-ci, en tant que prima materia, est à l’origine de la forme corporelle et l’espace est une fonction de cette lux primordiale qui peut être perçue dans ses couleurs

pour la première fois dans l’histoire des idées, Grosseteste établit une différence entre les couleurs ”incolores” (le noir le gris et le blanc) et

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différence entre les couleurs incolores (le noir, le gris et le blanc) et les couleurs véritables (toutes les autres)

la première forme de connaissance scientifique de la couleur

Alberti aurait ainsi pensé à un véritable ”cercle chromatique” et il l’aurait même trouvé — au moins à première vue (reconstitution hypothétique)

le concept fondamental du système : toutes les couleurs sont à égale distance du blanc et du noir

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Aron Sigfrid Forsius (circa 1611 )Franciscus Aguilonius (1567-1617)

Le plus ancien systeme de couleurs aujourd’hui connu et qui mérite ce nom est celui d’Aron Sigrid F i é Fi l d ê é l i i (déb d XVII )

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Forsius, un astronome né en Finlande, prêtre et néoplatonicien (début du XVII s)

« Si l’on prétend considérer avec exactitude l’origine et le rapport des couleurs, on doit partir des cinq couleurs moyennes fondamentales qui sont le rouge, le bleu, le vert, le jaune et le gris (mélange de blanc et de noir), et l’on doit observer leur gradation selon qu’elles se rapprochent du blanc par leur pâleur ou du noir par leur obscurité. »

Quatre couleurs fondamentales, tout en présentant pour chacune d’elles une échelle de gris qui va du clair au foncé et passe par le centre de la sphère. A la surface de celle-ci, les couleurs sont ordonnées de manière à constituer trois couples antagonistes : rouge et bleu, jaune et vert, blanc et noir.

Athanasius Kircher (1601 - 1680)

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Kircher considère la couleur comme l’authentique produit (rejeton) de la lumière et de l’ombre. La couleur est une « lumière ombrée » et tout ce qui est visible dans le monde ne l’est que par une lumière ombreuse ou par une ombre lumineuse.

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Isaac Newton (1642-1727)La lumière blanche est constituée de lumière colorée c’est-à-dire des sept composantes qui se trouvent dans le cercle chromatique.

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Tobias Mayer (1723-1762)

Le mathématicien et astronome Tobias Mayer cherche à y déterminer exactement le nombre des couleurs perceptibles à l’œil.

il suppose douze degrés d’intervalle entre deux couleurs primaires

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il faut ajouter au moins un douzième d’une autre couleur pour pouvoir différencier le mélange ainsi obtenu de la couleur originelle.

En plaçant les trois couleurs pures r12, b12 et g12 aux trois sommets d’un triangle, il bâtit une figure géométrique qui indique systématiquement comment se forment quatre-vingt-onze couleurs mélangées.

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Moses Harris (1731 - 1785)

Harris cherche à expliquer selon quels principes, « materially or by the painter’s art » à partir du rouge dupainter s art », à partir du rouge, du jaune et du bleu, on peut produire d’autres couleurs.

Son observation la plus importante montre que le chevauchement des trois couleurs primaires — rouge, jaune et bleu — donne du noir.

Chez Newton, ce ne sont pas les pigments mais les rayons de lumière

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qui se mélangent. Newton additionne tandis que Harris soustrait.

Johann Heinrich Lambert (1728-1777)

Il établit la loi qui porte son nom et qui permet de mesurer l’éloignement d’après la force du rayonnement lumineux.

Il espérait que les fabricants de couleurs et lesIl espérait que les fabricants de couleurs et les imprimeurs viendraient y chercher des suggestions pour l’élaboration de leurs mélanges.

Naturaliste, Lambert espérait aussi pouvoir identifier, grâce à sa pyramide, toutes les couleurs qui se trouvent dans les plantes et les animaux.

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J. W. von Goethe (1749 – 1832)

Deux vérités se rencontrent ici et se complètent : le poète donne la vérité immédiate de l’impression sensorielle, le physicien la vérité indirecte de la science.

Ce qui est simple pour Newton — par exemple la lumière bleu pur, couleur "monochromatique" dotée d’une

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monochromatique dotée d une longueur d’onde précise — est complexe pour Goethe puisqu’il faut d’abord la préparer à grands frais : elle est artificielle.

Pour Goethe, la lumière blanche est simple puisque disponible instantanément, et tout naturellement, alors que pour Newton c’est un mélange de toutes les couleurs.

Philipp Otto Runge (1777 – 1810)

Runge expose ses recherches sur une « sphère d l i b d l i ddes couleurs » qui aborde la construction du rapport de tous les mélanges de couleurs les uns avec les autres et de leur parfaite affinité.

Runge choisit la parfaite symétrie de la sphère (et non celle du double cône, par exemple), parce que, selon lui, c’est la seule façon d’obtenir un « gris totalement neutre » au centre.

Selon Runge, c’est la seule méthode par laquelle les couples de couleurs diamétralement opposés

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p ppà la surface de la sphère se résolvent au point central.

Runge voulait que sa sphère des couleurs ne fût pas comprise comme « production artistique », mais comme « figure mathématique résultant de quelques réflexions philosophiques ». A son avis, la figure sphérique était également beaucoup mieux rattachée à l’ordre divin du cosmos

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Michel Eugène Chevreul (1786 – 1889)L’ouvrage du chimiste français Chevreul a influencé les écoles artistiques connues comme l’Impressionnisme, le Néo-impressionnisme et le Cubisme orphiqueorphique.

Bien que l’œuvre de Chevreul soit restée théorique et n’ait jamais été conduite à son terme, elle a influencé autant les conceptions d’Eugène Delacroix que celles de Georges Seurat sur les couleurs et sur l’art de les traiter.

« Lorsque l’œil perçoit en même temps deux couleurs avoisinantes

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temps deux couleurs avoisinantes, elles paraissent aussi dissemblables que possible, tant du point de vue de la composition optique que de leur valeur tonale. »

« Dans l’harmonie des contrastes, la composition complémentaire est supérieure à toutes les autres. »

Thomas Young, James Clerk MaxwellL’origine de la «colorimétrie» ou mesure quantitative des couleurs

Son essai marque le retour de la physique, de la mesure d l l iè d l lde la lumière et de la couleur dans notre histoire scientifique : le triangle de Maxwell est, entre autre, une tentative d’améliorer la méthode newtonienne du mélange des couleurs

Maxwell est le premier à représenter un espace des couleurs bidimensionnel

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fondé sur des mesures psychophysiques. Le système de Maxwell s’appuyait sur les propositions de Thomas Young qui avait remarqué dès 1807 qu’il suffisait de trois couleurs du spectre pour créer toutes les autres.

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Hermann von Helmholtz

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Helmholtz établit l’existence des trois variables qui caractérisent aujourd’hui encore une couleur : le ton, la saturation et la clarté.

Il y indique pour la première fois avec précision qu’il existe une différence entre les couleurs observées par Newton dans son spectre et celles qui sont disposées sur une préparation blanche à l’aide de pigments.

Helmholtz reprenait la théorie trichromatique de Thomas Young et soulignait que chaque couleur pouvait être composée à partir des trois sensations chromatiques fondamentales : le rouge, le vert et le bleu violet, « couleurs simples »

Ewald Hering

Le physiologiste autrichien Ewald Hering se concentre plus sur l’introspection des couleurs et constate qu’il n’y a pas trois mais quatre sensations élémentaires de couleur.

Selon lui, le jaune peut jouer dans le rouge ou dans le vert, mais non dans le bleu ; le bleu, à son tour, dans le rouge ou dans le vert ; le rouge dans le jaune ou dans le bleu

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dans le jaune ou dans le bleu.

On peut donc légitimement nommer ces quatre couleurs les couleurs simples ou fondamentales.

Hering soulignait en outre que les mélanges de rouge et de vert n’apparaissent jamais ; ils se dissolvent. Un vert rouge est simplement impensable.

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Albert Henry Munsell (1858 -1918) Parmi les multiples tentatives visant à élaborer un système chromatiquecapable à la fois d’organiser les couleursd organiser les couleurs selon un plan logique et de respecter leurs rapports visuels, celle du peintre américain Albert Henry Munsell est, de l’avis général, l’une des plus réussies et des plus utilisées.

Le Code Munsell est fondé sur l’égalité de distanciation

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sur l égalité de distanciation correspondant à la sensation.

Le peintre a élaboré, par recoupements et mélanges successifs, tout un système pour lequel il s’est fié, en dernière analyse, au jugement de ses yeux.

R. Luther; N.D. NybergLes deux physiciens R. Luther et N. D. Nyberg s’intéressent à la question suivante : quelle figure (quel « corps géométrique ») se révèle lorsqu’on introduit les couleurs de pigments existant matériellement dans une construction théoriquematériellement dans une construction théorique appelée « espace des couleurs ».

Nous touchons ici pour la première fois au domaine "mathématisé" de la colorimétrie, dans lequel il s’agit de caractériser les couleurs par des chiffres, afin de pouvoir mesurer exactement les rapports qui les unissent.

Il s’agit plus précisément de mesurer l’intensité lumineuse des couleurs — cette expression signifiant

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leur rayonnement — parvenant l’œil et absorbée par lui.

La figure de Luther & Nyberg est la forme colorimétrique exacte de beaucoup d’autres corps géométriques, plus ou moins empiriques et fondés sur la seule appréciation de l’œil.

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CIE-1931 System

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CIE - D. L. MacAdam Walter S. Stiles

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ISCC-NBS SystemLes couleurs doivent avoir des noms et il semble justifié de penser que les dénominations elles-mêmes peuvent établir une sorte de classification.

Les Américains K L Kelly et Deane B Judd ont essayé deLes Américains K. L. Kelly et Deane B. Judd ont essayé de diviser les corps colorés en unités de plus en plus petites, afin de donner à celles-ci des noms toujours plus précis.

Représente la répartition commanditée par l’Inter Society Color Council (I.S.C.C.) à l’intention du National Bureau of Standards (N.B.S.), de Washington, pour la section des pourpres. Les adjectifs sont les mêmes pour les autres couleurs : vif (vivid), brillant (brilliant), puissant (strong), profond (deep), clair (light), foncé (dark) et pâle (pale).

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Les qualificatifs descriptifs choisis pour les différents segments montrent avant tout la subjectivité des appellations.

NCS-System

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Le « système des couleurs naturelles »

La classification se fait selon le principe de la similitude, en fonction duquel une couleur — outre sa proportion relative de noir et de blanc — se rapproche plus ou moins des deux couleurs fondamentales qui l’encadrent. La précision de l’approximation est de l’ordre de 5 %, ce qui est à la portée d’un observateur moyen.

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DIN System

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La seule originalité du système réside dans la prise en compte de la variable D qui sert à mesurer les rapports de luminosité relative entre les corps colorés.Le but de cette nouveauté est de respecter un certain équilibre psychologique dans la perception des couleurs, en tenant justement compte de leur luminosité.

Coloroid-System

In colourimetry, the Coloroid Colour System is a colour space developed between 1962 and 1980 by Prof. Antal N i t th B d t U i it f T h l d

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Nemcsics at the Budapest University of Technology and Economics. Like the OSA-UCS and Munsell systems, it attempts to model perceptual colour uniformity. Colours in this space are specified by three components (p, w, s), whose sum must equal 1. A series of equations can then be used to transform this Coloroid components of a colour into its corresponding CIE XYZ coordinates. Since August 2000, the Coloroid has been registered as Hungarian Standard MSZ 7300.

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CIE L*A*B* System

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ACC System« Acoat Colour Codification »

Le but du système A.C.C. est de fournir, à l’aide de la colorimétrie, des couleurs et des échantillons constants et économiques, grâce à une répartition des tons et nuances à intervalles réguliers, mais aussi en évitant des calculs complexes.

Le corps géométrique du système A.C.C. accepte des couleurs qui sont manifestement plus claires que le blanc pur, mais renonce pour cela aux tons très foncés, fort peu

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aux tons très foncés, fort peu fréquents.

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HLS System

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RGB System

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