L'état actuel du problème de la nature des sensations de couleurs - article ; n°1 ; vol.25, pg 1-17

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L'année psychologique - Année 1924 - Volume 25 - Numéro 1 - Pages 1-17
17 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : mardi 1 janvier 1924
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Christine Ladd Franklin
I. L'état actuel du problème de la nature des sensations de
couleurs
In: L'année psychologique. 1924 vol. 25. pp. 1-17.
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Ladd Franklin Christine. I. L'état actuel du problème de la nature des sensations de couleurs. In: L'année psychologique. 1924
vol. 25. pp. 1-17.
doi : 10.3406/psy.1924.6121
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1924_num_25_1_6121L'ANNÉE PSYCHOLOGIQUE
TOME XXV
MÉMOIRES ORIGINAUX
i
L'ÉTAT ACTUEL DU PROBLEME DE LA NATURE
DES SENSATIONS DE COULEUR *
Par Christine Ladd Franklin.
(Columbia University).
Le professeur Cattell, faisant le compte rendu pour la revue
Science, en 1898, de la deuxième édition de la Physiologische
Optik de Helmholtz, déclarait ce travail « l'un des rares grands
classiques dans l'histoire de la science ». Ce très juste jugement
est encore valable actuellement, quoique soixante ans nous
séparent de la fin de la publication de la première édition,
qui avait demandé une dizaine d'années. Quiconque considère
ce bel exemple de pensée scientifique pénétrante et de brillante
expérimentation, sera reconnaissant à la Société d'Optique
d'Amérique et à l'éditeur chargé de la traduction, le professeur
l.(N.-B.— Cet article,écrit en juin 1924, est une addition à 1' « Optique phy
siologique »de Helmholtz. Comme chacun le sait, l'auteur est particulièrement
bien qualifiée pour traiter le sujet. Une des sessions du Congrès international
de Psychologie en 1892 fut consacrée aux nouvelles théories des sensations
des couleurs. Un soir, les communications qui avaient été lues le matin,
furent discutées en comité privé, par un groupe de savants dont Helmholtz
faisait partie. Il venait de parler avec mépris de l'une de ces communications,
quand quelqu'un lui demanda ce qu'il pensait de la théorie des couleurs de
Mrs. Franklin : « Ah ! » dit Helmholtz, « die versteht die Sache ! »
l'année psychologique, xxv. 1 2 MEMOIRES ORIGINAUX
Soutball, d'avoir décidé de publier, même maintenant (ce qui
eût dû être fait depuis longtemps) une traduction anglaise de
ce beau travail. Plusieurs des faits présentés auront, il est vrai,
été infirmés par des travaux ultérieurs, mais, par ailleurs, on
en trouvera beaucoup qui, par accident, ont été purement et
simplement négligés dans ces dernières années. Le spécialiste
des questions d'optique physiologique, s'il lit cette traduction,
et ne se contente pas de la placer sur les rayons de sa biblio
thèque, y trouvera sa récompense.
I. — LA THÉORIE DE HELMHOLTZ
Helmholtz fut un grand psychologue, aussi bien qu'un grand
mathématicien, un physicien et un grand physiologiste l.
Si son travail était publié maintenant pour la première fois, il
serait certainement intitulé Optique psychologique au lieu à'Op-
tique physiologique. Il contient bien davantage de psychologie
que de physiologie et cette psychologie est en majeure partie
extrêmement profonde et très originale. La psychologie (en
tant que telle, et non à base philosophique) n'avait pas encore
une existence propre quand Helmholtz commença à publier
son livre, et il est à juste titre considéré comme un des premiers
investigateurs dans ce domaine. C'est donc le fait d'un inex
plicable hasard psychologique qu'un aussi grand savant n'ait
pas été frappé de ce fait que, quoique les stimuli indispensables
pour engendrer toutes les couleurs, dans le spectre (et dans la
nature), puissent être obtenus par des combinaisons appropriées
des radiations de trois longueurs d'ondes seulement, les sensa
tions distinctes qui en résultent sont au nombre, non de trois,
mais de cinq, le jaune et le blanc étant des sensations lumineuses
aussi véritables, aussi individualisées que le sont le rouge, le
vert et le bleu 2. Les données dont on doit tenir compte dans
1. Son prédécesseur, auteur d'une théorie sur les sensations de couleur,
Th. Young, fut aussi un homme de tout premier ordre dans une demi- douzaine
de branches différentes.
2. Le noir, comme Helmholtz l'avait parfaitement remarqué, est une sen
sation définie, mais une sensation constante, permanente, de « fond », qui
devient évidente et forme une combinaison mixte avec n'importe quelle cou
leur — et pas seulement arec le blanc — lorsqu'elle est affaiblie. C'est une
sensation de non-lumière, qui appartient à une catégorie totalement diffé
rente de celle des sensations de lumière. J'ai donné une théorie de son rôle
(voir Dictionary of Philosoph]/ and Psychology, II, art. "Vision, p. 767, et
Psychological Review, nov. 1924), LADD FRANKLIN. PROBLEME DES SENSATIONS DE COULEUR 3 CHR.
une théorie des sensations visuelles sont, dans l'ordre de leur
développement phylogénétique, une sensation primitive achro
matique, les blancs bruts, et quatre sensations chromatiques,
tout d'abord le jaune et le bleu (vision des abeilles), puis le
rouge et le vert en surplus (vision normale tétrachromatique).
On peut donc dire que la théorie Young Helmholtz représente
au plus les trois cinquièmes d'une théorie des couleurs : elle
reconnaît l'existence de trois sur cinq des sensations de lu
mière actuelles. Mais, en même temps, elle ne tient aucun
compte de la raison pour laquelle les « chromas » * se développent
simultanément par paires, d'abord le couple jaune et bleu
(quoique le jaune n'existe pas dans cette théorie), ensuite le
couple rouge et vert. (C'est également dans cet ordre, mais
inverse, que la sensation de couleur se perd dans des cas de
maladie oculaire — amblyopie par le tabac, atrophie progres
sive du nerf optique — et qu'elle se rétablit, en cas de guérison).
Les adhérents de cette théorie ont accordé moins d'attention
encore à ce fait extraordinaire (absolument unique dans toute
la série des sensations) que ces mêmes couleurs constituent des
couples de couleurs, exclusives l'une de l'autre, disparaissantes
(disappearing) 2, qu'aucun humain n'a jamais vu un rouge-vert
ou un jaune-bleu, alors qu'il serait fort surpris s'il ne voyait pas,
sur les deux autres côtés du triangle des couleurs, les bleu-
verts ou les rouge-bleus, ou s'il ne trouvait pas dans le dotr.aine
des sensations gustatives, les six combinaisons possibles, grou
pées deux par deux (sucrées-amères, sucrées-acides, etc.).
La théorie est de ce fait en contradiction absolue avec le pre
mier des admirables « axiomes » énoncés par le professeur
G. E. Müller, qu'en corrélation avec chaque sensation distincte,
doit exister un processus physiologique distinct (cortical dans
ce dernier exemple). Admettre (V. Kries) que, sans raison dé
finie, un triple dans la rétine corresponde à un qua
druple processus dans le cortex, ou réciproquement (Donders)
1. J'ai demandé l'introduction de ce nom de « chroma » dans le sens de
couleur propre, « getönte Farbe », depuis 1913, dans le but d'obvier à l'équ
ivoque résultant du fait que l'on emploie le mot « couleur » avec une double
signification, tantôt comportant, et tantôt ne comportant pas, les sensations
achromatiques.
2. Ce terme de « disappearing » appliqué à de tels couples de couleurs, est
très nécessaire afin de laisser au lecteur la liberté d'esprit en face, soit de la
conception de Hering (processus chimiques antagonistes) soit de la mienne,
(processus chimiques constituants). Le terme d' « effacement » (cancellation)
de Troland, n'est pas davantage à employer, à moins que l'on ait définitiv
ement adopté la théorie de Hering. 4 MEMOIRES ORIGINAUX
est admettre un fait mais non le justifier théoriquement. Ce
n'est pas tout le monde qui se soucie d'édifier des hypothèse»
(théories). Beaucoup s'en tiennent au régime des faits. Mais il
est bien connu que des théories tendant à expliquer des com-
plexus naturels peu clairs ne sont pas seulement satisfaisantes
intellectuellement, et qu'elles servent souvent à pousser plus
loin les investigations.
Nos ancêtres pensaient que la couleur rouge se trouvait
dans la rose. Ils n'avaient naturellement aucune idée du fait
— actuellement un lieu commun en science (sauf pour les phys
iciens) — qu'il n'y a de couleur rouge, que lorsque certaines
radiations lumineuses, de fréquence définie, ont traversé l'a
lchimie de la rétine (le fait n'est d'ailleurs pas constant :
personnes, capables de voir, n'ont cependant pas la vision des
couleurs). Il est extrêmement singulier qu'Helmholtz lui-même
ait employé le mot « couleur » dans son sens primitif et objectif.
Deux sections successives de son livre sont intitulées « Die ei
nfachen Farben » et « Die zusammengesetzten Farben », alors
que l'objet de sa discussion est, soit le rayon lumineux homo
gène (ou pur), soit le rayon lumineux non homogène (ou comp
lexe). Une sensation mixte de bleu- vert peut provenir d'un
rayon lumineux homogène. Et d'autre part une sensation
simple de jaune est susceptible d'être issue d'un mélange de
lumières rouges et vertes. Mais alors qu'Helmholtz emploie par
simple inadvertance ce mot de « Farben » (il présente les faits
dans le troisième volume de son ouvrage en des termes strict
ement scientifiques), le cas n'est pas le même chez la plupart
des physiciens qui se préoccupent en ce moment des questions
de couleur : Sir Oliver Lodge, Barton, Joly, Peddie, etc.. La
chose paraît d'autant plus étrange lorsqu'on se souvient que
Newton (personne avant lui n'avait formulé cette découverte),
avait clairement dit : « Les rayons à proprement parler ne sont
pas colorés. Ils ne possèdent qu'un certain pouvoir d'éveiller-
telle ou telle sensation de couleur. De sorte que la couleur d'un
objet n'est rien que sa capacité de réfléchir tel ou tel rayon l
umineux, plus que les autres rayons ».
Il faut de plus remarquer que, dans la théorie initiale de
Th. Young, c'était la difficulté physiologique d'imaginer un
nombre suffisant de fibres rétiniennes accordées pour tous les
rayons lumineux, conformément aux hypothèses de Newton,
(les vibrations qui se propagent le long des pores aqueux ou de
la moelle cristalline des filaments qui tapissent ou constituent LAOD FRANKLIN. PROBLEME DES SENSATIONS DE COULEUR 5 CHR.
la rétine ») qui l'a conduit à substituer un triple mécanisme
avec recouvrement?, en proportions variables pour les bleu-
verts intermédiaires i. Certainement Thomas Young n'aurait
jamais appelé son hypothèse (hypothèse d'un nombre limité
de facteurs constituants) une théorie tr (chromatique ou (ce qui
n'est pas une amélioration) une théorie de triple excitation
nerveuse.
C'est pour ces raisons purement psychologiques que les psy
chologues n'ont jamais été capables de considérer la théorie des
couleurs de Helmholtz comme susceptible d'inspirer une véri
table considération. (Le fait qu' Helmholtz n'ait donné aucune
explication physiologique de phénomènes visuels que V. Kries 2
a récemment désignés du nom très approprié d' « accessoires »
est de bien moindre importance, la récente découverte de
Fröhlich — le contraste étant simplement une image consécut
ive de lumière diffusée — se concilierait par exemple avec
n'importe quelle hypothèse concernant le processus fondament
al des sensations de couleurs). En fait le professeur Cattell a
dit de cette théorie (dans la revue déjà citée) que « si on la pro
posait à cette époque (1898), elle ne rallierait pas un seul par
tisan ». William James dit qu' Helmholtz est, dans le domaine
de la science des couleurs, plus eminent au point de vue de son
1. Il semble qu'il devait être impossible aux physiciens de réaliser que,
lorsque la lumière a frappé la rétine, les vibrations de longueurs d'onde défi
nies cessent d'exister, qu'à leur place on trouve trois produits chimiques
initiaux et leurs mélanges. De ce fait, aucun intérêt n'est accordé au couple
de longueurs d'ondes complémentaires. Quand le rouge et le. bleu-vert, ou
le vert et le bleu-rouge, ou le bleu et le jaune (c'est-à-dire le rouge- vert),
mélangés en proportions convenables, donnent du blanc, nous sommes en pré
sence du fait fondamental de la théorie de Young Helmholtz : le blanc
peut être obtenu à partir des trois constituants physiques des lumières
« rouges », « bleues » et « vertes ». (Le « jaune » n'a pas besoin d'être mentionné
séparément : l'excitant nerveux pour le est un produit chimique second
aire qui se forme lui-même. Voir à ce sujet ma théorie qui se trouve
pius loin. Le simple examen de triangles semblables (sur la carte des sen
sations de couleurs traduites en termes de coordonnées trilinéaires) montrera
que les lignes traversant le «point de blanc » rencontreront la ligne du spectre
en des points tels que leurs constituants, différemment combinés, du rouge,
du vert et du bleu, se trouveront dans des proportions correctes pour former
du blanc. C'est afin d'insister sur cette manière de voir que j'ai proposé le
terme de « mécanisme de transformation » (transformer mechanism) — nette
ment esquissé, ainsi qu'il a été précédemment montré, par Th. Young — et
souligné le changement immédiat qui se produit dès que la lumière accomp
lit son travail initial (photochimique) sur la rétine photo esthésique. Il
est essentiel de donner un nom aux choses lorsqu'elles courent le danger
de n'être pas remarquées
2 . ^Allgemeine S innesphys io logie. 6 MEMOIRES OKIGÎINAUX
travail expérimental qu'à celui de ses théories. Mais on a in
diqué par ailleurs que la Physiologische Optik était une œuvre
de jeunesse. En tous cas les physiciens auraient certainement
dû remarquer que les psychologues, bons juges en matière de
sensation, estiment que la théorie de Helmholtz est entièrement
inadéquate à l'explication des faits simples relatifs à la sensa
tion de couleur.
IL — LES FAITS CONCERNANT LES SENSATIONS
CHROMATIQUES CHEZ HELMHOLTZ ET KÖNIG
Quelque insuffisante que soit la théorie de Helmholtz dans
l'explication des caractères des sensations chromatiques, quel
que soit le degré de certitude avec lequel on admette : 1° que
la vision est tétrachromatique ; 2° qu'il y a eu une évolution
parfaitement définie de la vision, comprenant, comme première
étape le blanc, puis le jaune et le bleu qui, additionnés, r
eviennent au blanc ; enfin, en outre le rouge et le vert qui, mé
langés, restituent le jaune, néanmoins le résultat du grand tra
vail accompli dans le laboratoire de Helmholtz par König et
ses assistants est en plein accord avec les faits. Il a trait en
effet, aux données fondamentales concernant les processus de
couleur. Mais il ne s'agit pas de faits les sensation?
de couleur, mais concernant le processus photochimique initial
qui engendre les conditions d'où naîtra ultérieurement la sen
sation. La vision des couleurs n'est pas trichromatique, mais
elle commence (dans les cônes) par un processus photochimique
tri-récepteur (tri-receptor photo-chemical process).
Les courbes de distribution des quatre sensations chroma
tiques qui représentent la théorie de Hering sont simplement
des œuvres d'imagination, et les premières courbes de Hel
mholtz (trop fréquemment reproduites dans les livres) le sont
également. Mais la situation est très différente, lorsqu'on en
vient aux dernières courbes qui représentent ce que j'appellerai
les faits de Helmholtz. Ces courbes sont tracées conformément
aux résultats obtenus au moyen d'un grand nombre d'obser
vations recueillies grâce au procédé consistant à « appareiller
par des mélanges » (matching by mixtures). C'est la démons
tration par la vue que toutes les couleurs du spectre peuvent
être obtenues par des mélanges physiques de lumières rouges,, LADD FRANKLIN. PROBLEME DES SENSATIONS DE COULEUR CHR.
vertes et bleues. Quand une moitié du champ de vision du
grand appareil de Helmholtz destiné à mélanger des fréquences
lumineuses spécifiques, le Farbenmischapparat, est occupée par
la combinaison de deux lumières différentes, alors que l'autre
moitié l'est par une lumière homogène, ou par une combinaison
lumineuse différente, ou par la lumière blanche, et si l'on change
les proportions ou le caractère de ces divers "constituants jusqu'à
ce que les deux moitiés du champ soient indiscernables l'une de
l'autre, nous sommes en présence de ce qu'on appelle une équa
tion chromatique 1. Les résultats de ces mesures sont figuré»
Fig. 1. — Le triangle des couleurs.
R : Rouge ; G : Vert ; B : Bleu ; W : Blanc.
par un triangle des couleurs (ce que les métallurgistes désignent
sous le nom de diagramme triaxial). C'est une'manière commo3ë
de représenter, au moyen de coordonnées trilinéaires, les fonc
tions de trois variables indépendantes. Les trois courbes de
distribution traduisent les mêmes faits au moyen d'un système
différent de représentation. Mais ce n'est qu'après que* König
1. L'instrument est également employé pour projeter à volonté des quant
ités définies de lumière blanche sur l'un ou l'autre des champs visuels. Un
modèle amélioré a été présenté tout récemment par ses fabricants, Schmidt
et Haensch de Berlin. D'autres moyens équivalents, dans le but d'obtenir de
semblables résultats, sont maintenant mis en œuvre en divers pays. ö MEMOIRES ORIGINAUX
incorpora les résultats d'équations obtenues avec les aveugles
partiels aux couleurs que ces faits ont pris leur immense signif
ication actuelle.
Ce triangle devrait toujours être dessiné avec, comme ligne
fondamentale (c'est-à-dire horizontale) la ligne jaune-blanche-
bleue, afin de traduire le fait que le système de sensations
jaunes et bleues (celui de la forme la plus répandue dans l'achro-
matopsie partielle, celui de la zone moyenne de la rétine hu
maine et celui de la vision des abeilles) est le premier à se déve
lopper.
Lorsqu'on en vint à décider quelles étaient les longueurs
d'onde à adopter pour constituer les variables indépendantes
dans cette tâche d'égalisation par mélanges, le choix fut diffi
cile pour le vert (les deux extrémités du spectre ayant été tout
naturellement choisies, dans le premier essai, pour le rouge et
pour le bleu). Faute de raisons valables pour guider ce choix,
on prit un vert en quelque sorte au hasard et on détermina des
courbes d'essai (les noms par lesquels König désigna ces courbes
et celles qui, plus tard les remplacèrent, Elementarempfindungen
et Grundempfindungen, sont sans signification actuelle). A ce
moment on put découvrir quatre individus, observateurs en
traînés, dont la vision était dichromatique (deux de chaque
type). Leurs courbes coïncideraient-elles avec les courbes de
vision normale ? Il apparut qu'alors que les courbes du bleu
de ces sujets à vision limitée coïncidaient avec la courbe du
bleu de la vision normale, les deux autres courbes (qualitativ
ement jaunes, on ne peut le répéter trop souvent) étaient nota
blement différentes. Auraient-elles coïncidé si quelques autres
variables indépendantes avaient été choisies ? On peut s'en
assurer facilement. La question est d'ordre purement mathé
matique (simplement un changement des sommets du triangle
adopté). Il s'agit de trouver s'il y a des variables indépendantes,
mesurées en termes d'unités définies comme des quantités fixes
de lumières de longueur d'onde déterminée, telles que le spectre
qui se présente à la vue des trois classes d'individus (le type
normal, et les deux types d'anormaux chromatiques) puisse être
construit dans son étendue entière avec des quantités sem
blables de deux ou de trois de ces constituants — c'est-à-dire
de telle manière que leurs courbes coïncident.
En fait König et Dieterici trouvèrent (Gesammelte Abhand
lungen, page 317) qu'il était seulement nécessaire de faire les
substitutions suivantes aux couleurs primitivement choisies, ■
CHR. LADD FRANKLIN. PROBLEME DES SENSATIONS DE COULEUR 9
pour déceler une complète coïncidence :
R ~~ _R — 0,156 + 0,1V
0,95
^ G (vert) , ., = 0,25 1>25 R -h G
B =V (violet).
Les couleurs auxquelles on s'est arrêté sont : 1° un rouge
moins jaune que celui du spectre ; 2° un vert d'environ 505 mill
imicrons ; 3° un bleu autour de 470 millimicrons.
Répéter avec persévérance que « ces stimuli correspondent
rigoureusement aux trois fondamentales physiologiques de
Hering » (Troland dans le Colorimetry Report, 1920-21) est com
mettre une erreur regrettable. Les Urfarben de Hering sont des
couleurs complémentaires et ne peuvent pas de ce fait être les
mêmes que les couleurs des courbes de König. König et Hering
sont tous deux parfaitement explicites sur ce point (Pflüger' s
Archiv., 41, 44, 1887 et 47, 425, 1890). La première série des
courbes de König prouve simplement que trois stimuli suffisent
à reproduire toutes les couleurs du spectre. Elles ne prouvent
pas que les facteurs constituants de la vision normale ne sont
pas en nombre plus grand. Mais le fait extraordinaire que,
lorsque la vision est dichromatique, les séries de deux facteurs
constituants, (de deux types très différents) coïncident respec
tivement avec l'un ou l'autre des facteurs constituants de là
vision normale, soit le bleu et le rouge, soit le bleu et le vert,
est un fait dont on ne peut rendre compte qu'en admettant que
nous avons découvert ici actuellement les trois facteurs dont
le mélange produit la multitude des sensations de couleur.
(C'est l'absence de l'une des courbes de distribution, soit celle
du rouge, soit celle du vert, qui a empêché les physiciens d'ad
mettre le fait, que, dans le cas d'une vision non développée,
correspondant au second stade, le sujet à vue anormale voit le
jaune, qui est plus primitif, et non le rouge ou le vert.) En
d'autres termes, les systèmes de couleur, dans les deux types
d'achromatopsie partielle des couleurs, constituent des sys
tèmes de « régression ». Une autre manière d'exprimer ce fait
est la suivante : dans le triangle des couleurs, tous les points
des lignes tracées par le sommet du rouge ou celui du vert,
Gggi, R/Tt, représenteront des couleurs qui paraîtront semblables
au sujet atteint d'un des types de vision déficiente et seront

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