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L'absorption de lumière par les pigments des cônes et des bâtonnets est à l'origine du message nerveux envoyé au cerveau. Chaque photorécepteur (cône ou bâtonnet) contient un seul type de pigment visuel capable d'absorber la lumière. Ces pigments sont des protéines appelées opsines.

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Cours de SVT - La perception des couleurs chez les Primates et son évolution - Maxicours.com

CP

CE1

CE2

CM1

CM2

6e

5e

4e

3e

2e

Première

Terminale

Tutorat

Note par nos Maxinautes :

La vision des couleurs chez l'Homme est trichromatique. C'est la présence de trois cônes différents constitués chacun d'un pigment différent qui permet cette faculté.
L'Homme appartient aux Primates (famille comprenant les singes caractérisés par une vision binoculaire).
On cherche à savoir, ici, si tous les Primates ont la même perception des couleurs et comment la vision trichromatique est apparue chez l'Homme.

1. Les pigments des photorécepteurs sont codés par des gènes

Les pigments des cônes, qu'ils soient rouges, bleus ou verts, sont des opsines.
Ce sont des protéines codées par des gènes.

L'opsine bleue est codée par le gène S qui se trouve sur la paire de chromosomes n° 7.
L'opsine rouge est codée par le gène L et se trouve sur le chromosome sexuel X tout comme le gène M qui code pour l'opsine verte.

Doc. 1. Les gènes codant pour les opsines

2. La perception des couleurs chez les Primates

Tous les primates n'ont pas une vision trichromatique. La plupart des singes n'ont qu'une vision dichromatique (ils ne perçoivent que 2 couleurs différentes tout comme les daltoniens).

On distingue 2 grands types de singes:
- les singes de l'ancien Monde (en Afrique et en Asie) auxquels appartient l'Homme, qui ont une vision trichromatique.
- les singes du nouveau monde (Amérique) qui, eux, ont une vision dichromatique.

Ces derniers ne possèdent que le gène S (codant pour l'opsine bleue) et un gène ancestral M/L codant pour une opsine sensible aux couleurs jaunes. Ces individus voient en jaune et bleu.

3. Parenté et évolution des gènes de l'opsine chez les Primates

a. Les Primates sont apparentés

Lorsque l'on compare les acides aminés composant l'opsine bleue de différents primates, on constate une grande similitude dans la séquence des acides aminés composants ces pigments.
Ceci n'est pas le fruit du hasard mais prouve que les primates sont parents et possèdent un ancêtre commun qui possédait déjà cette opsine.
Cet ancêtre était dichromate et au cours de l'évolution est apparu, chez ses descendants, une troisième opsine permettant la vision trichromatique.
Toutes ces opsines sont codées par des gènes qui appartiennent donc à la même famille, on parle de famille multigénique des opsines.

Doc. 2 : Arbre phylogénétique de parenté des Primates en fonction des gènes de l'opsine.

b. L'évolution des gènes codant l'opsine

D'après l'étude des similitudes moléculaires entre les différentes opsines des primates, on peut retracer l'évolution des gènes.

Un ancêtre commun devait posséder un gène ancestral de l'opsine. Ce dernier au cours de l'évolution a subi des mécanismes:
- de duplication (une deuxième copie du gène apparait au cours des processus cellulaires)
- puis des transpositions (les gènes changent de place sur le chromosome ou vont sur d'autres chromosomes)
- et surtout des mécanismes de mutation qui sont à l'origine de nouveaux gènes (modification de la séquence des nucléotides du gène de départ dit ancestral) il en découlera une modification de la séquence des acides aminés des opsines.

Doc. 3 : Évolution par duplication/transposition/mutation des gènes de l'opsine

Les Primates sont apparentés car ils possèdent des gènes très similaires codant pour l'opsine. Cependant seuls les singes de l'ancien Monde sont trichromatiques.
Cette différence s'est faite au cours de l'évolution par des mécanismes ayant touché le gène ancestral.

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Cours de SVT - La perception des couleurs chez les Primates et son évolution - Maxicours.com

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Cours de SVT - La perception des couleurs chez les Primates et son évolution - Maxicours.com CP CE1 CE2 CM1 CM2 6e 5e 4e 3e 2e Première Terminale Tutorat Note par nos Maxinautes : La vision des couleurs chez l'Homme est trichromatique. C'est la présence de trois cônes différents constitués chacun d'un pigment différent qui permet cette faculté.

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Notre œil
Avant toute chose, il est intéressant de savoir de quoi est constitué l'œil humain. Pour simplifier quelque peu, notre œil comporte :

- la cornée,
- l'iris (qui donne la couleur à ton œil),
- la pupille (ce rond noir qui a le rôle de laisser plus ou moins passer la lumière),
- le cristallin et enfin,
- la rétine.

C'est sur la rétine que se forment toutes les images que tu regardes. Elle est constituée de millions de cellules que l'on appelle cônes et bâtonnets. Les cônes te permettent de voir la vie en couleurs tandis que les bâtonnets, qui ne sont sensibles qu'à l'intensité de la lumière, servent à ta vision nocturne.

Maintenant que tu en sais un peu plus sur la composition de notre œil, retournons à la vision des chats.
Vision nocturne des chats
Les chats ont une excellente vision nocturne. On dit qu'ils sont nyctalopes. En effet, ils possèdent un nombre très élevé de bâtonnets (rappelle toi, ce sont ces cellules sensibles à la lumière) : environ 150 millions contre 120 millions pour l'homme. De plus, leur pupille a la capacité de s'ouvrir beaucoup plus que la nôtre, laissant ainsi passer à travers leur œil un plus grand nombre de rayons lumineux.

Enfin, au fond de leurs yeux, les chats ont une couche réfléchissante, que les hommes n'ont pas, ce qui leur permet une nouvelle fois, de capter plus de lumière. Peut être as-tu déjà remarqué la nuit, en regardant un chat, que leurs yeux étaient " phosphorescents ". C'est cette couche réfléchissante qui en est à l'origine.

La vision nocturne du chat est donc incomparablement plus efficace que la nôtre, ce qui en fait un excellent chasseur nocturne.
Vision diurne des chats
Si les chats ont une très bonne vision nocturne, c'est une toute autre histoire lorsque le jour pointe le bout de son nez. Chez l'homme, il existe trois types de cônes sensibles à différentes couleurs. Chez le chat, un de ces cônes est totalement absent. Il ne perçoit donc pas le rouge, mais seulement le jaune et le bleu, et le vert lui apparaît blanchâtre.
Ce manque de sensibilité aux couleurs donne vraisemblablement à ce petit félin une image très "pastel" du monde.
De plus, pas de chance pour lui, il voit flou de loin et mal de près. Sa vision la plus précise se situe entre 10 et 80 cm.

L'année dernière, un artiste américain a retouché plusieurs photographies afin de comparer la vision humaine (en haut sur les photos) à la vision féline (en bas). Je te laisse découvrir ces différences..

Amélie Cabasse (du blog Voyages au coeur de la Science)

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Notre œil Avant toute chose, il est intéressant de savoir de quoi est constitué l'œil humain. Pour simplifier quelque peu, notre œil comporte : - la cornée, - l'iris (qui donne la couleur à ton œil), - la pupille (ce rond noir qui a le rôle de laisser plus ou moins passer la lumière), - le cristallin et enfin, - la rétine.

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Chez les vertébrés non-mammaliens, les réceptions visuelle et non-visuelle de la lumière impliquent respectivement des structures de photoréception oculaires, les yeux latéraux, et extra-oculaires : organe pinéal, organe parapinéal, organe frontal, œil pariétal et photorécepteurs du cerveau profond. Ces différents organes permettent aux individus de recueillir, à partir d'une unique source de lumière, diverses informations comme la photopériode, l'intensité lumineuse et le spectre électromagnétique. Il est ainsi possible de diminuer les erreurs d'interprétation et d'affiner la mesure de la lumière et donc la mesure du temps. Cependant, chez les espèces mammaliennes, les photoréceptions visuelle et non-visuelle impliquent exclusivement des structures oculaires. Cette particularité pourrait être liée à leur évolution depuis un ancêtre commun nocturne apparu il y a 225 millions d'années. De nos jours, 63,8% des mammifères sont nocturnes. Or, naviguer dans l'obscurité requiert des structures très sensibles qui peuvent distinguer d'infimes variations de l'intensité lumineuse ou du spectre électromagnétique. Seules les structures de photoréception oculaires sont assez sensibles pour distinguer ces variations. Cette contrainte aurait conduit les mammifères à perdre leurs structures de photoréception extra-oculaires. Cela s'observe également chez des espèces non-mammaliennes nocturnes telles que les geckos qui ont perdu l'œil pariétal.

Cependant, quelques primates font exception. En effet, alors que leur ancêtre commun était dichromate, plusieurs espèces (dont l'Être humain) ont acquis de nouveau la vision trichromatique. Ainsi, chez les catarhiniens (singes de " l'Ancien Monde ") et les alouates (singes hurleurs sud-américains), il existe trois gènes, appelés SWS1, MWS et LWS, qui codent pour trois types de cônes. Chez les platyrhiniens (singes du " Nouveau Monde ") il existe deux gènes dont l'un est poly-allélique (il existe plusieurs formes du même gène SWS1 et trois formes alléliques LWS) et lié au chromosome X. Autrement dit, pour ces espèces, seules les femelles hétérozygotes, qui possèdent deux allèles LWS différents, ont une vision trichromatique ; les femelles homozygotes qui possèdent deux allèles LWS identiques et les mâles, qui n'ont qu'un seul chromosome X et ne possèdent qu'un seul allèle LWS sont quant à eux dichromates. La raison d'un retour à la trichromatie ? Il semble que la vision trichromatique ait conféré à ces primates un avantage sélectif pour distinguer les fruits mûrs de couleur rouge sur le fond vert de la végétation. En effet, le gène MWS et l'un des allèles LWS codent pour des cônes sensibles à la couleur verte.

Références et notes

[1] Adapté de http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/vision/enseigner/pigments-retiniens-et-evolution/les-pigments-retiniens-des-outils-pour-retracer-l2019evolution

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Evolution de la vision des couleurs chez les mammifères et les primates - Encyclopédie de l'environnement

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Chez les vertébrés non-mammaliens, les réceptions visuelle et non-visuelle de la lumière impliquent respectivement des structures de photoréception oculaires, les yeux latéraux, et extra-oculaires : organe pinéal, organe parapinéal, organe frontal, œil pariétal et photorécepteurs du cerveau profond.

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Les pigments rétiniens - ppt télécharger

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Localisation chromosomique des gènes des opsines Les pigments rétiniens Localisation chromosomique des gènes des opsines L M Chromosome X S Chromosome 7 Rho Chromosome 3 L M S Rho Gène de la rhodopsine (bâtonnet) Gènes des opsines (cônes)

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Les cônes sont des cellules photosensibles situées au fond de l'oeil ( ). Il y en a entre 5 et 7 millions par oeil chez l'humain. Comme les , ils transformant le signal électromagnétique de la lumière en électrique en influx nerveux, permettant au cerveau de l'interpréter et de construire la vision. Les cônes sont responsables de la vision diurne, tandis que les bâtonnets sont responsables de la vision nocturne.

Les cônes contiennent trois variétés de photopigments appelés " opsine ". Des différences dans la séquence d'acides aminés de l'opsine permettent des courbes d'absorption différentes.

Les cônes " bleus " sont principalement activés par une longueur d'onde voisine de 420 nm, les cônes " verts " de 530 nm, et les cônes " rouges " de 560 nm. Une autre appellation pour les cônes est également possible : cônes-S pour décrire les cônes qui contiennent en majorité le pigment sensible au bleu, les cônes-M pour ceux qui présentent une concentration plus importante en pigments sensibles au vert et enfin les cônes-L pour les cônes porteurs du pigment sensible au rouge. Les lettres S, M ou L signifie en anglais " Short, Medium and Long wavelenght " qui désigne les longueurs d'onde courtes, moyennes et longues d'absorption maximale des différentes opsines.

Certains troubles de la vision proviennent d'une défaillance des cônes :

Les daltoniens ont une défaillance du système liée à l'un des 3 cônes (vert, bleu ou rouge). Le cerveau se passe donc des informations envoyées par ce cône pour concevoir la vision. Par exemple, un patient atteint de deutéranopie (absence des cônes de réception du vert dans la rétine) seront incapables de différencier le rouge du vert, et ainsi incapable de distinguer le chiffre " 6 " sur l'image ci-dessous. C'est la forme la plus fréquente de daltonisme.

Une autre anomalie liée aux cône est l' achromatopsie congénitale. Cette maladie est due à l'absence totale de pigments. Seuls les bâtonnets fonctionnent, permettant à la personne une vision en nuance de gris. Ci-dessous, une simulation de comment une personne atteinte d'achromatopsie congénitale pourrait voir un perroquet aras.

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Les cônes sont des cellules photosensibles situées au fond de l'oeil (rétine). Il y en a entre 5 et 7 millions par oeil chez l'humain. Comme les bâtonnets, ils transformant le signal électromagnétique de la lumière en électrique en influx nerveux, permettant au cerveau de l'interpréter et de construire la vision.

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Au nombre de 6 millions, engouffrs dans la rtine, les cnes jouent un rle fondamental dans la perception des couleurs. Le nom de "cne" leur est attribu car ces cellules en ont la forme. Un cne est constitu de deux parties distinctes: un segment externe et un segment interne, ces deux parties tant relies par un cil connecteur (voir Figure 1-3).

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livre conseillé pour la vision des animaux : la méduse qui fait de l'œil par jean deutsh 

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livre conseillé pour la vision des animaux : la méduse qui fait de l'œil par jean deutsh 

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+ émission de radio

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De forme approximativement sphérique, l'oeil est l'organe de base de la vision. Il comporte un ensemble d'éléments destinés à recevoir le rayonnement incident, former l'image des objets perçus et traiter les informations recueillies.

La conjonctive : c'est une solide membrane blanche, opaque aux rayons lumineux, servant à attacher l'oeil dans son orbite.
La cornée : il s'agit d'une membrane transparente et résistante située sur la face avant de l'oeil. Son rôle est de protéger le globe oculaire sur la face avant.
L'iris : il fonctionne comme un diaphragme en dosant la quantité de lumière qui pénètre dans l'oeil. Son ouverture centrale est la pupille.
Le cristallin : il fonctionne comme une lentille à focale variable, grâce à sa capacité de modifier sa courbure.
La rétine : c'est sur elle que se forment les images provenant de l'extérieur. La rétine contient deux types de cellules photosensibles: les cônes et les bâtonnets.
La macula : appelée également tache jaune, contient en son centre une petite dépression, la fovéa. Cette dernière est la zone d'acuité maximum de l'oeil.
Le nerf optique : il conduit les informations au cerveau, en passant par un relais très important, le corps genouillé latéral, chargé d'effectuer une première analyse des données.

La rétine de l'oeil contient deux types de cellules sensibles: les cônes et les bâtonnets. Les bâtonnets sont responsables de la vision nocturne (vision scotopique) et possèdent un maximum de sensibilité vers 510 nm. Leur sensibilité est liée à un colorant, la rhodopsine, qui blanchit à la lumière du jour, expliquant par là leur insensibilité la journée. Les bâtonnets ne fournissent qu'une réponse photométrique et ne permettent donc pas de déterminer les couleurs: la nuit, tous les chats sont gris. Les cônes fournissent une réponse photométrique et chromatique, grâce à des pigments dont les maximums d'absorption se situent dans le bleu, le vert ou le rouge. C'est là la base de la vision des couleurs et son aspect trichromatique.

La courbe de visibilité : L'oeil ne présente pas la même sensibilité dans toutes les longueurs d'onde. Une étude
statistique réalisée par la CIE a permis de déterminer la sensibilité spectrale moyenne de l'oeil humain. La courbe obtenue, appelée courbe de visibilité, est intégrée dans certains appareils de mesure, afin qu'ils analysent les couleurs de la même manière que l'homme les perçoit.

On remarque, selon cette courbe, qu'une source de lumière située vers 660 nm doit être environ 10 fois plus lumineuse qu'une source de 560 nm pour être perçue avec la même intensité. Cette valeur n'est bien sur qu'une moyenne, chaque individu possédant sa propre sensibilité chromatique.

L'oeil peut présenter des défauts de réfraction (myopie, hypermétropie, astigmatisme), mais également des anomalies, généralement héréditaires, de la perception des couleurs. On peut rencontrer les phénomènes suivants:

La dichromasie (dit "daltonisme"): il s'agit d'une incapacité de distinguer certaines couleurs.
On distingue les protanopes (insensibles au rouge), les deutéranopes (insensibles au vert) et les trinatopes (insensibles au bleu).

L'achromatopsie : cette anomalie se caractérise par une cécité totale aux couleurs. Le sujet ne perçoit que des niveaux de gris.

Ces figures, permettent de détecter les anomalies de perception des couleurs.

Un trichromate normal voit:

Un protanope voit:

Un deutéranope voit:

Menu - Menu Lumière

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De forme approximativement sphérique, l'oeil est l'organe de base de la vision. Il comporte un ensemble d'éléments destinés à recevoir le rayonnement incident, former l'image des objets perçus et traiter les informations recueillies. La conjonctive : c'est une solide membrane blanche, opaque aux rayons lumineux, servant à attacher l'oeil dans son orbite.

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04:11

Lycée Général et technologique, 1re S, 1re ES/L

La séquence décrit l'ensemble des processus intervenant dans la vision : arrivée de la lumière dans l'œil et traversée de milieux transparents jusqu'à la rétine, rôle des photorécepteurs dans la genèse d'un message nerveux, voies nerveuses empruntées par ce message nerveux jusqu'au cortex visuel occipital, traitement des informations nerveuses par le cerveau.
Outre les données scientifiques, une réflexion concernant le sens de la vision est amorcée : ce que nous voyons et tenons pour vrai correspond à une interprétation cérébrale de messages nerveux, qui peut changer selon l'âge ou l'individu par exemple.

Animation de synthèse, infographies.

De l'œil au cerveau, quelques aspects de la vision.

En première ES/L, cette séquence vidéo peut permettre l'acquisition et/ou les révisions des notions indispensables pour l'épreuve de baccalauréat dans sa composante sciences de la vie et de la Terre. Il est possible, à partir de l'ensemble des notions abordées, de construire un schéma bilan intégrant l'ensemble des données, qui pourra être complété par d'éventuels dysfonctionnements étudiés par ailleurs (daltonismes, lésions d'un nerf optique, consommation de substances hallucinogènes, AVC dans une zone cérébrale active lors de la vision, etc.).
En première S, la vidéo peut servir de point de départ à la compréhension de quelques points importants du programme : rôle du cristallin et caractéristiques des pathologies liées à son dysfonctionnement (cataracte), pigments rétiniens, consommation de substances hallucinogènes et plasticité cérébrale dans le cadre de l'étude de la vision.

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Vidéos enrichies pour comprendre le fonctionnement des organes, découvrir les dernières avancées de la recherche et réfléchir avec des experts.

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Le chat voit il en couleur?
Comment se rencontre que son chat est aveugle?

Tout d'abord ,grâce à son instinct de chasseur , le chat a le sens de la vue beaucoup plus développé que l'ouïe. Le chat est considéré comme daltonien .

Alors pour comprendre un peu la vision du chat, il faut une petite explication anatomique sur l'oeil .

Sur ce schéma ,vous voyez la rétine qui est le centre névralgique à l'arrière de l'oeil. La rétine contient des cellules appelées (responsables de la conversion de la lumière en couleur) et les cônes tiges-bâtonnets (responsable du noir et blanc).Chez les chats, les tiges sont beaucoup plus nombreuses que les cônes.

Donc le chat voit des couleurs : le bleu et le jaune ! Mais le chat est peu sensible au rouge et le vert leur parait blanchâtre .Donc , une pelouse leur apparaît blanchâtre!.

Le jour le chat a une vision inférieur à la nôtre ! Le chat voit légèrement flou de loin et mal de trés prés, sa vision la plus précise se situe entre 10 et 80 cm

Par contre le chat a une très bonne vision dans l'obscurité , voir plus de trois fois supérieur à l'être humain.

Voici deux vidéos de la même situation vu par un chat et un être humain dans la nuit. La différence est très sensible n'est ce pas?

Le chat peut voir plus de luminosité dans le noir ,cela du fait que sa pupille peut ouvrir trois plus large que celle de l'être humain et laisser entrer ainsi plus de lumière .C'est la raison pour laquelle les félins sont de redoutables chasseurs la nuit.

le secret est dû à la présence d'une membrane réfléchissante en arrière de la rétine, appelée le TAPETUM-LUCIDUM .

Cette membrane renvoie les ondes lumineuses non absorbées par les batonnets et augmente ainsi la sensibilité à la lumière.

La nuit , les chats voient, comme nous, en noir et blanc :mais les objets apparaissent 6 fois plus lumineux aux chats par rapport à l'être humain.

De plus il y a une particularité à la vision du chat : c'est qu'il détecte très bien les mouvements expliquant ainsi pourquoi il est redoutable en tant que chasseur la nuit. Le chat est très sensible à de faibles mouvements à grande distance (présence de nombreux bâtonnets).

D'ailleurs ne dis t- on pas : " la nuit, tous les chats sont gris " :o)

Voilà j'espère que ce petit article vous a plus .A nouveau,laissez vos commentaires , FAITES ViVRE CE BLOG!

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Le chat voit il en couleur? Comment se rencontre que son chat est aveugle? Tout d'abord ,grâce à son instinct de chasseur , le chat a le sens de la vue beaucoup plus développé que l'ouïe. Le chat est considéré comme daltonien .

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Definition : La couleur n'est qu'une sensation produite par la lumiËre.

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Le bâtonnet est une cellule réceptrice située au fond de l'œilet composant, avec les cônes, les cellules photosensibles de la rétine. De forme cylindrique, cette cellule bien particulière est composée de deux segments: l'un qui contient le pigment photosensible et l'autre (le pied) qui contient l'extrémité synaptique qui fait la liaison avec les cellules nerveuses.

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L'œil "voit" - on devrait d'ailleurs plutôt parler de perception - donc perçoit les couleurs d'une manière bien étrange finalement ! Les cellules photosensibles qui tapissent la rétine ne voient, pour faire un énorme raccourci, qu'en rouge, vert et bleu ou carrément qu'en niveaux de gris ! Et pourtant nous "voyons" des milliers ou des millions de couleurs. Tout semble donc se passer dans le cerveau. Mais au fait, combien percevons-nous de couleurs ?

La lumière visible

Avant de comprendre comment l'œil voit les couleurs, intéressons-nous un peu à la lumière.

Propriétés de la lumière

La lumière est une onde électromagnétique (comme une onde radio ou les rayons X) et "sa couleur" dépend de sa longueur d'onde. Comme toutes les ondes, elle possède une infinité de longueurs d'onde différentes qui lui donnent justement ses "couleurs" lorsque l'on parle des couleurs visibles par l'homme. Quand les longueurs d'ondes sont courtes - vers 380 nm - nous les percevons comme du bleu-violet et quand elles sont plus longues - vers 700 nm - nous les percevons comme rouge. L'ensemble des ondes visibles s'appelle le spectre de la lumière visible. Au-delà du spectre visible pour l'homme se trouvent du côté des ondes encore plus courtes les rayons ultraviolets, puis les rayons X et enfin les rayons gamma et du côté des ondes plus longues, on trouve tout d'abord les infrarouges puis les ondes radios. On obtient traditionnellement un spectre de la lumière du soleil si on la fait passer à travers un prisme ou encore à travers des gouttelettes d'eau. Cela crée un arc-en-ciel dans certaines conditions météorologiques où l'on perçoit l'ensemble des couleurs ci-dessous.

L'œil humain et la lumière

Une image est formée par la cornée (qui est transparente sauf quand on vieillit) et est projetée au fond de l'œil, sur la rétine. Celle-ci est littéralement tapissée de cellules nerveuses. On parle de cellules photosensibles ou photorécepteurs - mais elles ont des propriétés singulières. Tout d'abord, il faut noter qu'elles se divisent en deux catégories : celles sensibles à la couleur - on les appelle les cônes - et celles uniquement sensibles à la clarté (en luminance donc en noir et blanc) que l'on appelle les bâtonnets. Pour voir en couleur donc pour que les cônes soient excités, il faut une certaine quantité de lumière. S'il n'y a pas assez de lumière donc la nuit par exemple, seuls les bâtonnets seront excités et nous voyons alors en niveaux de gris uniquement. Voilà pourquoi on dit que la nuit tous les chats sont gris. Alors certes on ne voit alors pas en couleur mais pour se "rattraper", les bâtonnets sont vraiment très sensibles à de très, très, faibles quantités de lumière ! Cette précision étant apportée, intéressons-nous aux cônes et à leurs propriétés.

Pour voir en couleur, il faut qu'il y ait suffisamment de lumière

Pourtant l'œil voit bien toutes les couleurs du spectre visible, du violet au rouge de manière continu donc c'est par le mélange de ces trois "couleurs" que le cerveau est capable de "fabriquer", de reconstituer, donc de percevoir toutes les "autres" couleurs. Voilà pourquoi on a inventé un modèle couleur RVB : pour nous rapprocher du fonctionnement de l'œil humain. Ainsi, les écrans ou les capteurs des APN possèdent des pixels Rouge-Vert-Bleu ou RVB et ne voit qu'en RVB ! Ils se rapprochent du fonctionnement l'œil humain grâce à trois "types" de pixels. Il suffit pour l'écran d'allumer plus ou moins chaque pixel de l'écran pour reproduire TOUTES les couleurs visibles ! Si l'on s'approche trop d'un écran d'ordinateur (image ci-dessus à droite), on voit les pixels RVB séparés mais ils sont fabriqués suffisamment petits pour que, vus par un être humain à distance normale, ils soient vus comme amalgamés en un seul pixel aux multiples couleurs.

L'œil n'est pas sensible à toutes les couleurs de la même façon, de même d'ailleurs qu'il est plus sensible à de petits écarts de luminosité dans les basses lumières que dans les hautes. Les scientifiques ont remarqué que l'œil avait une sensibilité plus étendue dans le vert que dans les deux autres couleurs primaires (R et B). Voilà tout simplement pourquoi les capteurs des APN possèdent deux pixels verts pour un pixel rouge et un bleu quand on le regarde de près avec une loupe très grossissante.
Il en va de même avec les écrans ou les capteurs numériques. Quand on les regarde avec une forte loupe ou un microscope on peut constater qu'ils possèdent deux pixels verts pour un pixel rouge et un pixel bleu.

Synthèse additive ou soustractive ?

Avant d'essayer de mesurer le nombre de couleurs qu'est capable de voir un être humain, essayons de comprendre comment il perçoit les couleurs puisque qu'il ne possède pas un cône sensible à chaque couleur. Pour cela, analysons le fonctionnement d'un écran et d'une imprimante.
Un moniteur ou une imprimante ne travaillent pas avec les couleurs de la même manière : l'écran travaille avec des couleurs dites additives - Rouge, Verte, Bleue - ou RVB pour donner du blanc par addition comme on peut le voir au centre de cette animation couleur ci-dessous - alors qu'une imprimante travaille en mode soustractif - Cyan, Magenta, Jaune, Noir ou CMJN pour donner du noir par soustraction - (plus bas). Et bien il se trouve que le l'œil humain fonctionne un peu comme un écran (c'est une image bien entendu !) c'est à dire sur un mode additif.

Concrètement, avec un écran qui travaille donc en mode additif, si l'on n'envoie aucun signal RVB aux pixels (0, 0, 0), l'écran reste noir. Il est noir par défaut. Pour obtenir du blanc (255, 255, 255) il faut éclairer chaque pixel Rouge, Vert et Bleu, comme le montre la figure ci-contre au maximum. Les autres couleurs sont obtenues en changeant la valeur de chaque couleur primaire. Pour afficher du jaune par exemple (255, 255, 0), il faut arrêter d'éclairer les pixels bleus (l'écran est bien jaune à l'intersection entre le vert et le rouge car les pixels bleus sont éteints). Seules trois couleurs ne nécessitent qu'un seul pixel. Les trois couleurs primaires et leurs déclinaisons en luminosité (de 0 à 255). Toutes les autres, c'est-à-dire les millions d'autres, seront un mélange d'au moins deux pixels de couleurs primaires plus ou moins lumineux.

Avec une imprimante, on part d'une feuille de papier déjà blanche par défaut car elle réfléchit à parts égales toutes les longueurs d'onde de la lumière visible. Donc là, c'est le contraire, si l'on veut du noir il va falloir projeter sur cette feuille de l'encre aux couleurs complémentaires, c'est-à-dire Cyan, Magenta et Jaune qui ont la particularité d'absorber à chaque fois une partie de la lumière visible. Dans la pratique il faudra aussi rajouter de l'encre Noire car 100% des trois autres couleurs ne permettent pas d'obtenir un noir profond à cause des impuretés contenues dans les encres mais un brun très foncé. On voit très bien sur l'image ci-contre que le centre est marron et non pas noir. Ces encres projetées au même endroit vont avoir la propriété d'absorber toutes les radiations lumineuses. Cet endroit apparaîtra donc noir maintenant. Si l'on veut que le papier paraisse bleu, il faut projeter dessus, au même endroit, du magenta et du cyan. Toutes les radiations lumineuses, sauf le bleu, seront absorbées. Seules les longueurs d'onde bleues de la lumière seront réfléchies à cet endroit.

Par convention, il a été décidé par la Commission Internationale de l'Éclairage - La CIE - que la couleur rouge primaire est une lumière d'une longueur d'onde de 700 nm, le vert de 546 nm et le bleu de 436 nm. Quelque soit la longueur d'onde de leurs pixels RVB, les fabricants d'écrans essayent tout de même de reproduire au mieux les couleurs...

Combien de couleurs sont perçues par l'œil humain ?

Restait donc à connaître le nombre de nuances colorées que l'œil humain peut percevoir dans ces fameuses trois couleurs dites primaires. Ce travail fut réalisé dans les année 30 sous l'égide de la Compagnie Internationale de l'Éclairage (La CIE). Elle demanda à de très nombreuses personnes de comparer attentivement des nuances de bleus, de verts et de rouge pour compter combien de couleurs différentes, en moyenne, elles étaient capables de distinguer. Il est alors ressorti de ces batteries de tests deux choses importantes :

Les êtres humains qui ont l'acuité visuelle la plus fine sont capables de distinguer jusqu'à 200 nuances par couleurs,... mais

jamais dans les trois couleurs primaires !

Et le gamut de l'œil "moyen" (l'ensemble des couleurs perçues) est très étendu : c'est le fameux espace L*a*b*.

Donc si un simple calcul arithmétique nous donne 200 x 200 x 200 soit 8 millions de couleurs perçues différentes, dans la réalité on en est très loin car les spécialistes des couleurs (chercheurs, professionnels du marketing couleurs) nous disent que 300000 (trois cent mille) serait beaucoup plus réaliste ! Si un œil très performant est effectivement capable de distinguer jusqu'à 200 nuances d'une même couleur primaire, ce même œil n'atteint qu'exceptionnellement cette prouesse dans les deux autres couleurs primaires.

Conclusion sur la perception des couleurs : certes l'œil humain est parfois capable de distinguer de nombreuses nuances pour une couleur donnée mais globalement il faut tout de même une différence importante entre deux nuances d'une même couleur pour que, sans ambiguïté, cette personne puisse affirmer qu'il a bien perçue deux couleurs différentes. Cela ne l'empêche pas de percevoir un gamut très important et large, le fameux espace L*a*b*. On commence à deviner que plusieurs combinaisons RVB coderont donc pour une même couleur perçue par un individu...

Il est maintenant venu le temps de savoir comment on décrit "informatiquement" une couleur. Typiquement, les couleurs sont décrites grâce à trois ou quatre chiffres selon que l'on travaille en RVB ou en CMJN, toujours avec comme objectif de reproduire le fonctionnement de l'œil humain. Ainsi telle couleur sera notée - 158, 128, 84 - en RVB et - 80%, 64%, 21%, 12% - en CMJN. Mais pourquoi ces chiffres et à quelle couleur perçue par un œil cela correspond-il exactement ?

Il s'agit dans la page suivante de savoir comment l'informatique traite ces couleurs alors qu'elle n'est capable que de fonctionner avec des 0 et des 1 - Les couleurs et l'informatique - 3 / 10

La lumière est une onde électromagnétique dont les longueurs d'onde visibles pour l'homme varient de 380 à 700 nm environ (du violet au rouge).

L'œil "voit" - on parle de perception - grâce à des cellules photosensibles à la couleur et d'autres seulement à la luminosité. Les cellules sensibles à la couleur s'appellent les cônes. Ils sont surtout sensibles dans le rouge (la terre), le vert (la chlorophylle des arbres) et le bleu (le ciel). Il n'existe pas un cône pour chaque couleur.

Les cônes sont sensibles pour chaque couleur à environ 200 nuances, de la couleur la plus foncée à la plus claire : cela représente donc 200 x 200 x 200 = 8 millions de mélanges de couleurs différentes pour un œil "moyen".

En recomposant ou en mélangeant ces trois couleurs dites primaires le cerveau "voit" donc jusqu'à huit millions de couleurs... mais...

La plupart des êtres humains ne voient "que" un à deux millions de couleurs (!) car il est rarement aussi "performant" dans les trois couleurs primaires.

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L'oeil et la perception des couleurs par Arnaud Frich. Comment l'oeil humain perçoit les couleurs ?