B2 · Episode 8 · 4:55
Where Do Rainbow Colors Come From?
This episode explains the composition of the visible light spectrum and how the human eye percets colors through three types of cone cells—revealing why colors like pink don’t appear in the rainbow and how screens recreate colors using red, green, and blue light.
Source：Elzen / skeptikon.fr · License：CC BY-SA 4.0
Transcript
et pourtant si on regarde bien dans le détail
And yet, if we look closely at the details
ce spectre visible ne contient pas toutes les couleurs qu'on a l'habitude de nommer
this visible spectrum does not contain all the colors we usually name
par exemple il n'y a nulle part de rose ici
For example, there is no pink anywhere here
Et pour comprendre pourquoi,
To understand why
il ne suffit pas de s'intéresser aux rayons lumineux,
it is not enough to focus only on light rays
il faut aussi aller voir comment notre corps fait, au juste,
we must also examine how our body actually works
pour y voir. Voilà notre œil.
to enable us to see. Here is our eye.
La lumière y rentre par l'avant, par le trou qu'on appelle la pupille.
Light enters from the front through a small opening called the pupil.
L'iris, la membrane dans laquelle se trouve la pupille,
The iris is the membrane surrounding the pupil,
va plus ou moins se contracter en fonction de la luminosité ambiante,
which contracts or relaxes depending on ambient brightness,
pour laisser entrer plus ou moins de lumière.
to let in more or less light.
C'est ce qui nous permet d'y voir à peu près la nuit et de ne pas être trop ébloui
This allows us to see somewhat in the dark,
en pleine lumière.
and prevents us from being overly dazzled in bright light.
On a d'ailleurs reproduit nos mécanismes dans nos appareils photos et dans nos
In fact, we’ve replicated these mechanisms in our cameras and video cameras,
caméras, avec le diaphragme.
using the aperture.
Une fois entrée dans l'œil, la lumière traverse le cristallin,
Once inside the eye, light passes through the lens,
une petite lentille qui permet de faire pointer tous les rayons lumineux vers la
a tiny lens that focuses all light rays onto
rétine au fond de l'œil, l'endroit où se trouvent les récepteurs.
the retina at the back of the eye—the location of light receptors.
Il arrive chez certaines personnes que la mise au point ne se fasse pas très bien,
In some people, focusing doesn’t work very well,
et que les rayons lumineux ne pointent pas précisément là où il faudrait.
so light rays don’t converge precisely where they should.
Dans ce genre de cas, on peut régler le souci en ajoutant une lentille
In such cases, the issue can be corrected by adding an extra lens,
supplémentaire, c'est le rôle d'une paire de lunettes.
which is exactly what eyeglasses do.
Dans la rétine, on a plusieurs sortes de récepteurs.
The retina contains several types of light receptors.
On a d'abord les bâtonnets qui sont sensibles à l'intensité de la lumière qu'on
First are the rod cells, which detect the intensity of incoming light,
reçoit, mais qui ne distinguent pas les couleurs.
but cannot distinguish colors.
On va donc plutôt s'intéresser ici aux autres récepteurs, les cônes,
So, we’ll focus here instead on the other photoreceptors: the cones.
qui eux sont ce qui nous permet de voir les couleurs.
They’re what allow us to see colors.
Pour ça, on a trois sortes de cônes différents qui vont être sensibles à des
For this, we have three different types of cones,
longueurs d'onde différentes.
each sensitive to different wavelengths of light.
En gros, chacun de ces cônes est sensible à certaines longueurs d'onde et pas aux
Roughly speaking, each cone type responds only to certain wavelengths,
autres. d'ailleurs certaines personnes ont des cônes qui captent des longueurs
and not to others.
d'onde un peu différentes de celles de la plupart des gens ce qui fait qu'elles ne
In fact, some people’s cones detect wavelengths
peuvent pas voir les couleurs de la même façon que les autres c'est ce qu'on appelle
slightly different from those of most people,
être daltonien ou daltonienne
so they can’t perceive colors the same way—this is called being colorblind.
et ça malheureusement ça ne peut pas être corrigé avec des lunettes
Unfortunately, this cannot be corrected with glasses.
mais dans tous les cas
But in any case,
quand un cône reçoit un photon qui a juste pile l'énergie qu'il faut il va générer
when a cone receives a photon with just the right amount of energy,
un courant électrique qui va être transmis au cerveau par le nerf optique ce qui
it generates an electrical signal that travels to the brain via the optic nerve.
permettra à notre cerveau de travailler
This enables our brain to process visual information.
Dans notre cerveau, la vision se passe au niveau du lobe occipital,
In our brain, vision processing occurs in the occipital lobe,
à l'arrière de la tête.
located at the back of the head.
On ne va pas rentrer ici dans les détails de comment tout ça marche,
We won’t go into the details here of how all this works,
mais il va falloir faire plusieurs choses.
but several things must happen.
D'abord, il faut remettre l'image à l'endroit,
First, it must flip the image upright,
parce qu'en traversant le cristallin, elle se trouve inversée.
because light passing through the lens projects an inverted image.
Ensuite, il faut boucher un trou.
Next, it must fill in a blind spot.
À l'endroit où arrive le nerf optique, nous n'avons pas de récepteurs.
At the point where the optic nerve enters the retina, there are no photoreceptors.
Et notre cerveau va donc faire ce qu'il peut pour rajouter les détails qui manquent.
So our brain does its best to fill in the missing details.
mais surtout il va se charger d'interpréter de donner du sens à ce qui n'est jusque
But above all, the brain must interpret these signals and assign meaning to them—
là qu'une série de signaux des cônes pour dire s'ils sont activés ou pas
at this stage, what’s merely a series of signals indicating whether cones are ‘on’ or ‘off’
Et c'est là que les couleurs apparaissent.
finally becomes the colors we perceive.
Quand tous les photons qui arrivent dans l'œil ont une longueur d'onde de 700
When all photons entering the eye have a wavelength of 700
nanomètres, les cônes qui sont sensibles à cette longueur d'onde vont s'activer,
nanometers, the cone cells sensitive to this wavelength activate,
mais pas les autres, et notre cerveau va comprendre ça comme étant du rouge.
but the others do not—and our brain interprets this signal as red.
Quand tous les photons qui arrivent ont une longueur d'onde de 580 nanomètres,
When all incoming photons have a wavelength of 580 nanometers,
ces cônes vont s'activer un peu moins,
these cones activate somewhat less,
mais d'autres vont s'activer un peu aussi. Notre cerveau comprendra alors ce signal
while other cones also activate slightly. Our brain then interprets this signal
comme étant du jaune.
as yellow.
Chaque longueur d'onde du spectre visible va donc correspondre à une information
Thus, each wavelength in the visible spectrum
différente de la part de nos trois sortes de cônes,
corresponds to distinct input from our three types of cone cells,
ce qui permet à notre cerveau de comprendre toutes ces couleurs.
allowing our brain to perceive all these colors.
Mais on voit qu'il peut aussi se passer quelque chose d'autre.
Yet we see that something else can also happen.
Si au lieu d'envoyer des photons à 580 nanomètres, et seulement eux,
If instead of sending only 580-nanometer photons,
on envoie à nos yeux deux longueurs d'onde différentes,
we send two different wavelengths to our eyes,
une qui active un peu les cônes sensibles au rouge et l'autre qui active un peu les
one that slightly activates the red-sensitive cones,
cônes sensibles au vert, eh
and another that slightly activates the green-sensitive cones—well,
bien notre cerveau va recevoir très exactement la même information,
our brain receives exactly the same information,
et va donc comprendre ça comme du jaune aussi sans être capable de faire la
and thus interprets it as yellow too—without being able to tell the difference.
différence. c'est pour ça qu'on dit qu'on peut reproduire n'importe quelle couleur
That’s why we say we can reproduce any color
avec un mélange de rouge de vert et de bleu
by mixing red, green, and blue,
qui sont les trois couleurs auxquelles nos cônes sont sensibles
the three colors to which our cones are sensitive.
en mélangeant juste ce qu'il faut de ces trois couleurs
By mixing just the right amounts of these three colors,
On va pouvoir activer les cônes de la même façon que si on avait envoyé de la
we can activate the cones in exactly the same way as if we’d shone light
lumière pile avec la bonne longueur d'onde.
with precisely the correct single wavelength.
Et c'est assez pratique parce que c'est ce qui nous permet par exemple de faire des
And this is quite practical—because it’s what allows us, for instance, to build computer screens.
écrans d'ordinateur.
(for example, computer screens.)
Plutôt que de devoir enregistrer et reproduire des tas et des tas de couleurs en
Rather than having to record and reproduce countless colors,
détail, on se contente de mettre plein de petites lampes rouges,
we simply use many small red, green, and blue lights,
vertes et bleues, et de les allumer chacune juste ce qu'il faut pour imiter la
then adjust the brightness of each light just right,
couleur qu'on veut.
to imitate the desired color.
C'est d'ailleurs plus pratique aussi pour la température,
In fact, this is also more practical for temperature control,
parce que produire juste une couleur particulière,
because producing a particular color,
on peut le faire sans avoir à chauffer en utilisant d'autres techniques.
can be done using other techniques that don’t require heating.