En regardant, en observant autour de nous ce qu'il se passe lorsque la lumière joue avec la matière, le regard s'aiguise. Pour apprendre à voir ne faut-il pas s'intéresser aux réflexions que nous offre le monde ? Certaines surfaces, à l'image des humains, réfléchissent plus que d'autres. En suivant la lumière dans ses pérégrinations qui la font réfléchir jusqu'à nous, nous verrons sur un exemple très métallique comment la couleur « orange » apparaît sans que jamais elle n'ait été nommée. Couleurs cuivrées, nous verrons comment par cette « multiplication spectrale », ce qui est nommé comme rouge ou jaune conduit à l'orange et au brun. Cuivre rouge, cuivre jaune mais jamais cuivre orange, étrange...
Comment situer dans le diagramme de chromaticité la zone des orangés ?
Le plan de situation vous est donné sur la figure 1 zone à peine plus grande que celle des jaunes.
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| Figure 1 : Plan de situation dans le diagramme CIE 1931 |
La lumière réfléchie par une surface métallique transporte « l'empreinte » spectrale de l'interaction. Lorsqu'il s'agit de la lumière du jour ou, pour la simulation du phénomène d'interaction lumière-matière, d'un illuminant normalisé CIE D65 (température de couleur de 6500 K), nous avons une comparaison possible. Une image « naturelle », comme celle des casseroles en cuivre de la figure 2 nous montre comment suivre le trajet de la lumière lors des cascades de réflexion du métal sur lui-même.
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| Figure 2 : L'apparition (culinaire) de l'orangé dans la réflexion de la lumière d'une surface de cuivre sur du cuivre. On peut suivre les réflexions successives par la couleur. | Figure 3 : La réflexion successive de la lumière sur une dorure produit un effet similaire bien que moins nettement orangé. |
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| Figure 4 : Les premières réflexions (théoriques) successives du cuivre sur lui-même comparées à la mesure sur un échantillon réel, dans le cas idéal ici de l'incidence normale (magenta). | Figure 5 : Constantes optiques du cuivre mesurées. Parties réelle (en haut) et imaginaire de l'indice de réfraction complexe. Attention aux échelles en ordonnée. |
En calculant le spectre de la lumière réfléchie spéculairement par une surface polie de cuivre très pur à l'aide des constantes optiques de la Figure 5, on obtient le résultat tracé en Figure 4. L'évolution du spectre de réflectance en fonction du nombre de réflexions successives indique la tendance chromatique (courbes rouge, puis verte, puis bleue). L'amplitude réfléchie diminue en même temps que s'accroît le rougeoiement (courbe bleue). La courbe tracée en magenta représente le spectre de réflectance sous incidence normale d'une pièce de monnaie de 5 cents neuve. La lecture de ces courbes permet de mieux suivre du bout des yeux les transformations de l'image de la source de lumière blanche de la Figure 1, sorte de mise en abîme parcourant du blanc au brun, tous les degrés chromatiques des orangés.
Le dépôt électrolytique de cuivre pur qu'on obtient naturellement en plongeant un objet en fer dans une solution de sulfate de cuivre est rose, sans équivoque (!) ; surface diffusante qui deviendra « cuivrée » au polissage. Ainsi, les orangés sont bien des fruits de la réflexion.
Ces réflexions spéculaires de la lumière, sur le métal noble de l'histoire du continent africain, ne sont pas spéculatives ; elles sont en bonne conformité avec les mesures. Chez les alchimistes grecs, de l'alliance du couple divin Vénus (le cuivre) et Jupiter (l'étain) sont nés les bronzes qui eux aussi, mais en fonction de leurs concentrations relatives, donnent des jaunes et des dorés. C'est dans la main de l'ange (d'or) que le secret de la réflexion est détenu. La Figure 6 illustre l'effet visuel, assez familier, que nous offrrent les laitons (alliages de cuivre et zinc principalement).
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| Figure 6 : Quand sonne le buccin céleste, l'orange apparaît comme un accident de l'or. Ici, c'est le pavillon en laiton d'un saxophone qui le montre assez bien. Une réflexion profonde nous plonge dans un abîme chromatique et diatonique. |
