Comprendre les couleurs soustractives et additives

Comment se fait-il que si l’on additionne de la lumière rouge, verte et bleue, on obtient de la lumière blanche, mais que si l’on mélange des encres ou des peintures rouges, vertes et bleues, on obtient du noir (ou du marron foncé) ?

La réponse est essentielle pour comprendre les encres destinées à l’impression couleur.

La différence est due à la manière dont la lumière atteint nos yeux. Si elle provient d’un objet qui brille de sa propre lumière, comme le soleil, les ampoules électriques ou les enseignes LED, on parle de couleur additive. Il s’agit de la lumière qui frappe directement nos yeux, comme le soleil (à éviter) ou une ampoule (plus sûre, en général).

Parmi les autres sources de couleurs additives figurent les téléviseurs et les moniteurs CRT, les systèmes d’éclairage à base de LED et la signalisation, mais pas les moniteurs et les téléviseurs LCD/TFT, qui sont des couleurs soustractives parce qu’ils utilisent des filtres colorés.

La couleur soustractive est le mode de fonctionnement des encres d’imprimerie. Le principe est le même que pour tout objet dans la nature qui ne brille pas par sa propre lumière, comme les feuilles, le sable, les cockers et les tomates. La lumière est réfléchie par ces objets et certaines longueurs d’onde de couleur sont absorbées en cours de route.

Déroutant ? Oui. Voyons pourquoi. Bien que la couleur soustractive soit le mode de fonctionnement de l’impression, commençons par la couleur additive, car elle est plus facile à comprendre.

Comme nous l’avons vu dans la première partie, les yeux humains perçoivent la couleur comme l’effet de différentes longueurs d’onde de la lumière visible. Il est plus facile de les définir comme étant le rouge, le vert et le bleu, que l’on appelle également les couleurs primaires du système additif. Les appareils photo numériques, les films et les scanners sont généralement conçus pour enregistrer les couleurs sous forme de mélanges de rouge, de vert et de bleu.

Si vous mélangez ces trois longueurs d’onde de manière égale, vous obtenez la totalité de la lumière visible, que nous percevons comme étant blanche. En diminuant la luminosité de ces mélanges égaux, on obtient des nuances de gris neutre de plus en plus foncées, et l’absence totale de lumière donne le noir.

Il y a d’ailleurs une raison pour laquelle le soleil paraît jaune si vous le regardez directement (attention), mais qu’il éclaire quand même tout avec de la lumière blanche. Cela n’a rien à voir avec l’impression, mais pour vous divertir, vous pouvez consulter la rubrique Rayleigh Scattering sur Wikipedia.

C’est dans les différents mélanges de longueurs d’onde de la lumière que la partie additive entre en jeu. Par exemple, des quantités égales de lumière rouge pure et rayonnante et de lumière bleue pure et rayonnante se combinent (additif) pour produire une couleur mixte que vos yeux perçoivent comme la couleur rouge-violet que nous appelons magenta. Le magenta semblera également plus lumineux que les composantes bleue et rouge séparées, car vous doublez la quantité de lumière.

S’il y a proportionnellement moins de lumière bleue que de lumière rouge, vous obtiendrez des tons plus rouges qui sont également plus sombres (parce qu’il y a moins de lumière totale). Si vous ajoutez plus de bleu que de rouge, vous obtiendrez des tons mauves/violets plus clairs. Ajoutez un peu de vert au mélange rouge + bleu et vous obtiendrez des tons plus clairs moins saturés et plus pastel.

Les mélanges de lumière colorée qui sont particulièrement importants pour l’impression sont les résultats du bleu + vert (cyan), du rouge + vert (jaune) et du bleu plus rouge (magenta). Le rouge, le vert et le bleu sont généralement abrégés en RVB, tandis que le cyan, le magenta et le jaune sont appelés CMJ.

Le cyan, le magenta et le jaune sont les couleurs complémentaires du rouge, du vert et du bleu respectivement, ce qui signifie qu’elles apparaissent en face d’eux sur une roue chromatique. Aussi, le cyan pur ne reflète pas le rouge, le magenta pur ne reflète pas le vert et le jaune pur ne reflète pas le bleu. Nous reviendrons sur le cyan, le jaune et le magenta lorsque nous examinerons les jets d’encre couleur pour l’impression en quadrichromie.

Tous ceux qui ont mélangé des peintures pour affiches rouges, vertes et bleues à l’école savent que l’on n’obtient pas de belles couleurs vives de cette manière. Vous obtenez un brun foncé boueux. En effet, la peinture, comme l’encre d’imprimerie, ne génère pas de lumière et ne produit pas de couleurs additives, mais réfléchit et absorbe sélectivement les longueurs d’onde. C’est ce qu’on appelle la couleur soustractive.

Supposons que vous ayez une encre rouge. Elle ne brille pas avec la lumière rouge, elle la reflète. Lorsque vous éclairez l’encre rouge avec de la lumière blanche (provenant du soleil d’une ampoule), les longueurs d’onde bleues et vertes sont absorbées par l’encre, mais les longueurs d’onde rouges sont réfléchies.

Une encre bleue reflète les longueurs d’onde bleues et absorbe le rouge et le vert. Une encre verte réfléchit les longueurs d’onde vertes et absorbe le rouge et le bleu. D’autres encres colorées peuvent absorber deux couleurs ou plus, par exemple l’orange réfléchit surtout le rouge mais aussi un peu de vert.

C’est là que le brun boueux commence à apparaître. Si vous mélangez des encres ou des peintures rouges, bleues et vertes (ou leurs opposés, les familiers cyan, magenta et jaune), toutes les couleurs sont absorbées, ce qui signifie que vous devriez obtenir du noir, plutôt que le blanc des couleurs additives. Cependant, les peintures et les encres ne sont pas totalement pures (rouge, vert et bleu ou CMJ pur), il y a donc une certaine réflexion et vous obtenez normalement une couleur marron foncé.

Enfin, notez que les graphiques rétroéclairés n’utilisent pas de couleurs additives, même s’ils semblent briller. Le rétroéclairage est une lumière blanche qui traverse ensuite une face avant transparente imprimée avec des encres transparentes. Ces encres agissent comme des filtres : elles absorbent certaines longueurs d’onde et en laissent passer d’autres ; il s’agit donc de couleurs soustractives.

De même, les moniteurs et les téléviseurs à diode à cristaux liquides (LCD) utilisent également la couleur soustractive : ils placent une grille de filtres transparents rouges, verts et bleus devant la matrice de cristaux liquides, avec un rétroéclairage blanc derrière le lot.

Nous aborderons l’importance des encres transparentes plus en détail lorsque nous étudierons les couleurs de traitement la prochaine fois.