Par son intelligence et par l’ampleur de ses découvertes, Hermann von Helmholtz (1821-1894) a doublement régné sur les sciences naturelles de son temps. Sa première grande réalisation date de ses vingt-six ans : en 1847, il formule le principe de la conservation de l’énergie. Il montre aussi de grands talents pour les applications pratiques en inventant l’ophtalmoscope. Quant à sa Théorie des sensations sonores (1862), elle analyse les combinaisons de son, définit les coloris des timbres instrumentaux et se hasarde même à formuler un système de l’harmonie. Entre 1856 et 1867, Helmholtz fit paraître son célèbre Manuel d’optique physiologique, traduit encore soixante ans plus tard en anglais et qui devait avoir un tel retentissement dans le monde entier. Dans cet ouvrage, Helmholtz établissait les trois variables qui caractérisent aujourd’hui encore une couleur : le ton, la saturation et la clarté. Il y indiquait pour la première fois avec précision qu’il existe une différence entre les couleurs observées par Newton dans son spectre et celles qui sont disposées sur une préparation blanche à l’aide de pigments. Les couleurs du spectre brillent davantage et sont plus saturées ; elles se mélangent par addition, alors que les pigments le font par soustraction, et les règles de combinaison sont différentes dans les deux cas. Les recherches de Helmholtz ont été induites par l’analogie toujours présente de l’œil et de l’oreille. Les trois variables mentionnées pour la sensibilité aux couleurs sont analogues aux trois paramètres choisis pour les sons : force, hauteur et coloris. La différence entre les phénomènes acoustiques et les sensations colorées repose uniquement sur le fait que l’œil est incapable de distinguer les composants d’une couleur mélangée, alors que l’oreille peut fort bien identifier les divers éléments d’un son complexe. Selon les termes mêmes de l’auteur, en 1857, « l’œil ne peut pas séparer les uns des autres les couleurs associées ; il les ressent dans une impression simple et globale, celle d’une couleur mélangée. Il lui est donc indifférent si, dans la couleur mélangée, sont unies des couleurs fondamentales provenant de vibrations simples ou complexes. Cela ne fait aucune harmonie, au sens où on l’entend pour l’oreille ; cela n’a pas de musique. » Helmholtz reprenait la théorie trichromatique de Thomas Young et soulignait que chaque couleur pouvait être composée à partir des trois sensations chromatiques fondamentales : le rouge, le vert et le bleu violet, « couleurs simples ». Le grand physiologiste proposait d’autres idées dans son ouvrage sur le classement de ces couleurs simples (ou pures), et du spectre tout entier. Il cherchait par là, pour faire bref, à trouver une voie moyenne entre Newton et Maxwell : le triangle de ce dernier est trop petit pour accueillir les couleurs saturées du spectre et le cercle de Newton ne fait aucune référence à la théorie trichromatique qui contient des vues très justes. Helmholtz entreprend donc d’abord de classer les couleurs du spectre sur une ligne courbe, afin de mieux comprendre leurs mélanges. Il se représente une sorte de champ de force des couleurs — le champ des couleurs — dans le milieu duquel, par analogie au centre de gravité de Newton, le blanc doit trouver sa place. Helmholtz avait cependant remarqué que l’on n’a pas besoin de la même proportion de bleu violet et de jaune pour obtenir du blanc ; aussi a-t-il ordonné les couleurs de façon à ce que la couleur complémentaire dont on a le plus besoin ait une plus grande latitude d’action. A l’origine d’une seconde construction de Helmholtz se trouve le cercle de Newton, dans lequel on inscrit deux triangles, après avoir renoncé à la partie que coupe la ligne entre le rouge (« R ») et le violet (« V »). Ce raccourcissement est possible sans dommage, uniquement parce que les deux couleurs réunies marquent les deux extrémités du spectre. (On retrouvera cette ligne dans la planche du système C.I.E. comme ligne des pourpres.) La figure résultante présente deux triangles dont les sommets sont déterminés par les deux combinaisons possibles de trois couleurs entre lesquelles Young avait hésité au début du siècle. Le triangle « VRG » aux pointes violette (violett), rouge (rot) et verte (grün) contient alors toutes les couleurs qui peuvent naître du mélange de ces trois couleurs ; il en va de même pour le triangle « RYC » aux pointes rouge (rot), jaune (gelb) et bleu foncé (cyanblau). Comme dans le triangle de Maxwell, la figure montre clairement que toutes les couleurs ne peuvent être saisies et que de vastes secteurs du cercle chromatique restent inaccessibles. L’époque de Helmholtz n’avait toutefois aucun doute sur la théorie trichromatique : on allait bientôt mettre au point un triangle idéal où toutes les couleurs mélangées du spectre trouveraient leur place. Pour construire sa figure, Helmholtz revient à la première courbe des couleurs simples qu’il avait dessinée dans l’hypothèse que les quantités de lumière de couleur différente pouvaient être considérées comme égales lorsqu’elles paraissaient de même clarté pour l’œil sous certaines intensités lumineuses. Partant des couleurs pures rouge et violette, il déplace — sans autre explication — la perception du vert pur à un point A, et obtient ainsi un triangle « AVR » dans lequel sont contenues toutes les perceptions de couleurs possibles pour un observateur. Helmholtz indique ensuite que, selon lui, le rouge pur et le violet pur du spectre ne se manifestent pas comme simple perception d’une couleur fondamentale, ce pourquoi la ligne inférieure doit être déplacée vers les valeurs V1 et R1. Les couleurs accessibles par la lumière extérieure à l’œil normal se situent alors sur la courbe fermée V/ICGrGR/ (abréviations : « I » pour indigo, « C » pour cyan [bleu foncé], « Gr » pour grün [vert] et « G » pour gelb [jaune]). Le reste du triangle contient des couleurs situées plus loin du blanc que celles mentionnées plus haut et plus saturées que toutes les couleurs connues. L’intérêt de Helmholtz et de Maxwell était de trouver le diagramme qui permettrait d’expliquer au mieux les faits observés dans les mélanges de couleurs. Comme la théorie trichromatique était bien acceptée, on s’orientait naturellement vers la géométrie du triangle sans envisager un quelconque point de vue phénoménologique. Le problème de la position des couleurs du spectre à l’intérieur du triangle ne fut résolu qu’à la fin du siècle, lorsque A. König et C. Dieterici conduisirent leurs recherches sur Les sensations fondamentales dans les systèmes de couleurs normaux et anormaux, et leur répartition d’intensité dans le spectre ; ils indiquèrent alors la ligne que nous avons introduite dans le triangle de Maxwell. Cela n’est scientifiquement correct que si l’on se représente un triangle idéal dont les couleurs sont plus saturées que celles du spectre. (La lettre E marque le point d’équilibre énergétique, que l’on pourrait aussi bien traduire par le blanc.) Les résultats des mélanges spectraux révélèrent alors ce qu’ils avaient montré à quel point Newton avait simplifié lorsqu’il avait supposé que les couleurs mélangées sont moins saturées quand leurs éléments sont plus éloignés les uns des autres dans la série des couleurs. Les travaux de König et Dieterici sont parus en 1892 dans le Zeitschrift für Psychologie. Il devenait clair que les physiciens avaient perdu à cette époque leur prééminence théorique dans l’analyse des couleurs. La sensation revendiquait enfin ses droits et, sans sa contribution, le jeu technique avec la couleur reste prisonnier de ses constructions géométriques, même lorsqu’il est le fait de génies comme Helmholtz ou Maxwell. © echo productions — www.colorsystem.com |