Activité Documentaire Chapitre 3 : Couleur des objets ACTIVITÉ

Activité Documentaire
ACTIVITÉ DOC. 2 :
Chapitre 3 : Couleur des objets
ÉTUDE de DEUX MODES de RESTITUTION des COULEURS
 Voir en parallèle le chapitre 3 du livre:
« Couleur des objets »
I- PRINCIPE DE LA RESTITUTION DES COULEURS PAR UN ÉCRAN PLAT.
1) Un superbe écran LCD !
Si vous devez convaincre vos parent
sdes
’
équi
perdu superbe écran plat vu dans un magazine,
ilfaudracommencerpardécr
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’
écr
anpour trouver les
bons arguments !
Car
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unécr
anLCDducommer
ce
Taille
Format
Résolution native
Rétro éclairage
Consommation (en veille/mode maison)
Fréquence
Traitement des couleurs
Contraste vérifié
40 pouces
16/9
HDTV (1366*768)
CCFL
0,2 / 146 W
100 Hz
RGB 17 bits
2000 / 1
 Consulter en annexe, l
epri
nci
pedefonct
i
onnementd’
unécranLCD
A. Que signifie écran LCD ?
Liquid Crystal Display ou Affichage à Cristaux Liquides
B. Résumer le principe de la production de la lumière colorée
Chacun des trois filtres luminophore d’
unpi
xeldel
’
écr
an,transmet sa couleur
rouge, verte ou bleue av
ecpl
usoumoi
nsd’
i
nt
ens
i
t
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as
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pos
i
t
i
ondeces
trois couleurs primaires fournit la couleur du sujet observé au point considéré
C. Résumer le principe ducont
r
ôl
edel
al
umi
èr
eparunes
ur
faceél
ément
ai
r
edel
’
écr
an.
Chaque élément de cristal liquide éclairé par la lumière blanche, transmet
la lumière avec une intensité plus ou moins grande suivant la tension appliquée
s
url
’
él
ément
.
D. Définir brièvement les cinq premières caractéristiques du moniteur.
Tai
l
l
e= l
ongueurdel
adi
agonal
ed’
écr
an(
40’
’= 40 x2,
54 = 101,
6 cm)
For
mat= r
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tLar
geur/Haut
eurdel
’
écr
an
Résolution = TV haute définition ; Nombre de pixels en largeur et en hauteur
Rétroéclairage = éclairage ar
r
i
èr
edel
’
écr
anàcr
i
s
t
auxl
i
qui
des
CCFL = Cold Cathod Fluorescent Lamp (tube néon)
Consommation = Puissance électrique consommée en watt (écran éteint/allumé)
2) La restitution des images :del
’
oei
làl
’
écr
an: la synthèse additive
L'affichage d'un point image élémentaire ou pixel d'un écran est le résultat du mélange des
couleurs émises par trois luminophores : un bleu, un vert et un rouge ( BVR ou RGB sur les notices de
téléviseur pour red, green, blue) . La luminosité de chaque luminophore est réglée par le signal vidéo
défi
ni
s
s
antl
’
i
mage.
a) Superposition de faisceaux colorés.
E. Dans un premier temps, essayer de compléter le tableau suivant:
faisceaux superposés
rouge + vert
rouge + bleu
vert + bleu
rouge + bleu + vert
Couleur observée
(?) JAUNE
(Violet ?) MAGENTA
(Turquoise ?) CYAN
BLANC
Activité Documentaire
Chapitre 3 : Couleur des objets
Dans un deuxième temps, il est possible de vérifier les prévisions avec le logiciel CHROMA
 Cliquez surl
’
i
cônedul
ogi
ci
elchroma,pui
ssurs
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hèsesdescoul
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hès
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soustractive, et enfin synthèse additive.
(
onpeutaus
s
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i
l
i
s
erl
’
appl
i
cat
i
onSynthèseCouleur dans le dossier commun de la classe)
b) Couleurs complémentaires.
On vient de voir que la superposition des trois faisceaux colorés donne de la lumière blanche. On
appelle couleur complémentaire de la couleur C, celle quiappar
aî
ts
url
’
écr
anquandons
uppr
i
mela
couleur C dans la lumière blanche.
F. En s
’
aidant du tableau précédent, compléter le tableau suivant :
Couleur supprimée
Bleu
Vert
Rouge
Couleur complémentaire
JAUNE
MAGENTA
CYAN
c) « De la couleur à l’
écr
an.»
 S’
approcher de la « vieille » TV à tube cathodique et, avec une loupe constituée d’
une lentille de
vergence +20 dioptries, regarder la mire sur l
’
écr
anTV.
G. Que voit-on ? Faire un schéma.
Succession de segments rouge,vert,bleu ou noirs
 Regarder sans la loupe, puis se reculer.
H. Que peut-on constater ? écran en « pointillés colorés » puis couleur uniforme
 Faire de même avec un écran plat LCD. couleur uniforme ;
I. Quelles sont les conclusions ? Les couleurs fusionnent en s
’
él
oi
gnantdel
’
écr
an
 Reprendre la loupe et regarder à nouveau la mire sur la télévision à tube cathodique.
S’
i
ntéresser aux bandes bleu, vert, rouge, jaune, cyan, magenta, et blanche.
J. En utilisant des crayons de couleur, indiquer ci-dessous l
’
ét
atdesluminophores de neuf
pixels voisins dans les bandes de couleur indiquées.
Bande bleue
Bande verte
Bande rouge
Bande cyan
Bande magenta
Bande jaune
NNB NNBNNB
NVN NVN NVN RNN RNNRNN NVB NVBNVB
RNBRNB RNB
RVN RVN RVN
NNB NNBNNB
NVN NVN NVN RNN RNNRNN NVB NVBNVB
RNBRNB RNB
RVN RVN RVN
NNB NNBNNB
NVN NVN NVN RNN RNNRNN NVB NVBNVB
RNBRNB RNB
RVN RVN RVN
Bande blanche
RVB RVB RVB
RVB RVB RVB
RVB RVB RVB
K. Quel doit être l
’
état desl
umi
nophor
espourqu’
unpi
xelappar
ai
ssenoi
r? Vérifier sur la mire.
Les 3 luminophores sont éteints
L. Si chaque luminophore ne pouvait avoir que deux états : allumé ou éteint , combien de
« couleurs » pourrait-onr
epr
odui
r
eàl
’
écr
an?
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Chapitre 3 : Couleur des objets
R
V
B
COULEUR
0
0
0
NOIR
0
0
1
BLEU
0
1
0
VERT
0
1
1
CYAN
1
0
0
ROUGE
1
0
1
MAGENTA
1
1
0
JAUNE
1
1
1
BLANC
Allumé= 0 ; éteint= 1
2 états par luminophore et 3 Luminophores
donc 2 x 2 x 2 = 23 = 8 couleurs
M. Comment procède-t-on pour obtenir un plus grand nombre de couleurs ?
(le format «true color» ou 24 bits permetd’
affi
cherplus de 16 millions de couleurs ) .
On augmente l
enombr
ed’
ét
at
s(intensité de lumière) par luminophore :
8
8
8
256 états = 2 donc 2 x 2 x 28 = 224 = 16 777 216 couleurs
Remarques : 1 bit prend 2 valeurs 0 ou 1
un « mot » de 8 bits ou octet prend 28 valeurs
un « mot » de 24 bits prend 224 valeurs
octet: 1001 1010 ; triple octet (mot de 24 bits) : 11000101 11010010 10111110
II- Res
t
i
t
ut
i
ondescoul
eur
sl
or
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unei
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es
s
i
oncoul
eur
.
Pour imprimer en couleur, une imprimante à jet d'encre projette sur une feuille blanche de minuscules
gouttes d'encre colorées. Les encres utilisées, de couleurs jaune, magenta et cyan se comportent
comme des filtres qui renvoient la lumière vers nous. Elles sont superposées sur la feuille dans un ordre
déterminé qui dépend de l'imprimante utilisée.
N. Avant d'être imprimée, la feuille blanche absorbe-t-elle des radiations visibles ?
Non, la feuille est blanche car elle diffuse toutes les radiations colorées reçues
sans en absorber aucune
Pour imprimer un rectangle en couleur, l'imprimante projette de l'encre magenta puis de l'encre jaune.
O. Indiquer le rôle de chaque encre sur la lumière blanche qui éclaire la feuille puis sur la
lumière diffusée par le papier. Quelle est la couleur du rectangle imprimé ?
- L’
encr
ejaune transmet les lumières rouge et verte (car absorbe le bleu)
- L’
encr
emagent
ar
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tdonct
r
ans
metl
er
ouge(
carabs
or
bel
ev
er
t
)
- Le papier blanc reçoit la lumière rouge et la diffuse dans toutes les directions
les encres transmettent le rouge au retour donc le rectangle apparaît rouge
P. Réaliser un schéma résumant les différentes transformations de la lumière blanche incidente
( considérée comme une superposition de R, V et B )
R
Lumière blanche
R V B
R
R
V
Encre jaune
Encre magenta
Papier blanc
Q. Peut-on imprimer un rectangle magenta sur une feuille de papier jaune ?
- Le papier jaune reçoit les lumières rouge et bleues transmise par le rectangle magenta
et diffuse seulement le rouge car le filtre jaune absorbe le bleu.
- Le rectangle magenta traversé au retour seulement par le rouge apparaît rouge
Activité Documentaire
Chapitre 3 : Couleur des objets
R
R
R V
B
Rectangle magenta
Papier jaune
R. Quels
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hès
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l
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séel
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i
mpr
essi
oncoul
eur (j
ust
i
fi
er)?
Synthèse soustractive car la couleur obtenue est obtenue en retirant des
couleurs à la lumière blanche incidente
S. Dans quelle autre activité faisant intervenir les couleurs utilise-t-on le même principe de
restitution des couleurs ? En peinture
Exercices à chercher :
9, 17, 18, 20, 21, 28, 32 pages 57-61