Le disque de Newton

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Le disque de Newton

Nous avons fait une expérience avec un disque en carton que nous avons colorié avec des feutres des couleurs de l'arc-en-ciel : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
Dans un livre, il est écrit qu'en faisant tourner vite le disque, la couleur serait blanche.
Ca n'a pas marché : Alors nous vous posons la question. Pourquoi ?
Que faire pour que l'expérience marche ?

Fri 12/02/99 - 13:00

Je viens de trouver votre question et j'espère que ma réponse n'arrive pas trop tard. La couleur produite par un disque tournant dépend surtout de la qualité, c'est à dire, de la pureté et de la clarté de la couleur de chaque secteur. Et, malgré beaucoup de soin apporté au choix de couleurs, le résultat est plutôt gris que blanc. Il y a d'ailleurs des auteurs qui considèrent qu'un gris neutre (ou un gris moyen) est LE résultat attendu.
Ainsi le disque de six couleurs d'après Goethe comporte des secteurs de taille identique, dans l'ordre : jaune primaire, orange, rouge primaire, violet, bleu primaire et vert (le mot "primaire" vient du vocabulaire du peintre et non de la synthèse trichrome). Plus les couleurs sont lumineuses et plus on tourne vite, plus l'effet est clair (ou, si l'on est indulgent, blanc).
Un autre disque de six couleurs (attribué à Bezold et Hölzel, et utilisé dans l'enseignement à la Bauhaus, l'école des Beaux Arts des années vingt) fait référence à Schopenhauer et comporte des secteurs inégaux. L'unité de division est 1/36 de la surface du disque. Le jaune couvre 3 unités, l'orange - 4 unités, le rouge - 6 unités, le violet - 9 unités, le bleu - 8 unités et le vert - 6 unités. Le résultat est censé donner un gris, mais, comme pour le disque d'après Goethe, ce sera selon la qualité des couleurs...
Le dernier exemple que je peux vous donner sans sortir de chez moi, vient également de l'École des beaux arts Bauhaus. Il s'agit d'un disque divisé en 12 secteurs égaux, des couleurs d'arc en ciel suivantes : jaune, orange, vermillon, carmin, rouge, violet, bleu-violet, outremer, bleu de Prusse, bleu-vert, vert et vert-jaune. Je n'ai pas besoin de vous dire que cette recette peut donner des résultats très variables selon les couleurs utilisées. Mais le gris obtenu peut être bien neutre et bien clair.

Le même disque tournant semble beaucoup plus grisâtre quand il est vu sur fond blanc ou clair ; il sera de loin plus convaincant s'il est observé sur fond noir. Les peintres diraient qu'il s'agit d'un effet de contraste, les spécialistes de la physiologie de la vision - que cet effet de contraste est une conséquence des lois de la perception visuelle. De toute façon, j'ai oublié de vous en parler parce que c'était devenu évident, je m'habille de noir quand je montre mes expériences (et je propose à mes stagiaires IUFM de faire pareil). La maîtresse peut demander aux élèves des vêtements sombres le jour des expériences.
Si les élèves souhaitent produire la couleur blanche, à partir des couleurs vives, la meilleure façon de faire est de prendre des filtres et de superposer les faisceaux de lumière sur une surface blanche. Il n'est pas nécessaire d'avoir trois filtres "standard" : rouge, vert et bleu. Il existe des pochettes de six filtres (rouge, vert, bleu, jaune, cyan, magenta), par exemple chez Jeulin. La superposition de six faisceaux (petites lampes torches munies de filtres) de couleurs différentes peut donner une aire bien blanche si la puissance des faisceaux est équivalente. Sinon, on peut jouer sur la distance de certaines lampes par rapport à l'écran - si le résultat est, disons, trop rouge, alors il convient d'éloigner un peu la lampe avec le filtre rouge de l'écran.
De toute façon, et par principe, la synthèse avec de la peinture aboutira plutôt au gris, le blanc étant plus facile à obtenir avec de la lumière. Mais ce principe n'est pas facile à expliquer sans parler de choses complexes liées à la fois à la composition spectrale de la lumière et à la perception des couleurs par l'œil (+cerveau) humain.
Il est également important d'expérimenter avec les faisceaux de lumière colorée dans une salle sombre, où l'écran blanc (une fiche-bristol blanche sera parfaite) est le seul objet éclairé. Ceci rend à la fois les couleurs
des impacts plus belles, et leur superposition plus "blanche".

lun 15/02/1999 - 02:01
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