Un appareil photo forme une image grâce à une lentille convergente ; un écran fabrique toutes les couleurs à partir de trois lumières. On apprend ici à calculer la position et la taille d’une image, puis à expliquer la couleur perçue d’un objet.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Utiliser la relation de conjugaison d’une lentille mince convergente
- Calculer et interpréter le grandissement
- Distinguer synthèse additive et synthèse soustractive
- Expliquer la couleur perçue d’un objet selon la lumière qui l’éclaire
1. Relation de conjugaison et grandissement
On oriente l’axe optique dans le sens de propagation de la lumière, avec pour origine le centre optique O. Les distances sont des mesures algébriques : OA < 0 pour un objet réel placé avant la lentille. La distance focale f′ = OF′ est positive pour une lentille convergente.
− =
γ = =
Objet à 30 cm d’une lentille de focale 20 cm
- OA = −30 cm ; f′ = +20 cm.
- = + = − = , donc OA′ = 60 cm.
- γ = = −2.
Image réelle, renversée, deux fois plus grande, à 60 cm après la lentille.
2. Synthèses additive et soustractive
| Synthèse additive | Synthèse soustractive | |
|---|---|---|
| Principe | superposition de lumières colorées | absorption d’une partie de la lumière blanche par des filtres ou pigments |
| Couleurs primaires | rouge, vert, bleu | cyan, magenta, jaune |
| Mélange des trois | blanc | noir |
| Exemples | R + V = jaune ; R + B = magenta ; V + B = cyan | cyan + jaune = vert ; magenta + jaune = rouge ; cyan + magenta = bleu |
| Applications | écrans, éclairage de scène | peinture, imprimante, filtres |
Deux couleurs sont complémentaires si leur synthèse additive donne du blanc : rouge et cyan, vert et magenta, bleu et jaune.
3. Couleur perçue d’un objet
- Un objet absorbe une partie de la lumière qui l’éclaire et diffuse le reste ; c’est la lumière diffusée qui entre dans l’œil.
- La couleur perçue dépend donc de l’objet et de la lumière d’éclairage.
- La rétine contient trois types de cônes, sensibles principalement au rouge, au vert et au bleu : la vision des couleurs fonctionne par synthèse additive.
Une tomate éclairée en lumière verte
En lumière blanche, la tomate diffuse le rouge et absorbe le vert et le bleu. Éclairée en vert, elle absorbe tout : elle apparaît noire.
À retenir
- Conjugaison : − = , avec OA < 0 pour un objet réel.
- Grandissement : γ = ; γ < 0 : image renversée.
- Additive (RVB → blanc) ; soustractive (CMJ → noir).
- Couleur perçue = lumière diffusée par l’objet, qui dépend de l’éclairage.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.