Les lois du temps du Chroma des sensations lumineuses - article ; n°1 ; vol.29, pg 174-186

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L'année psychologique - Année 1928 - Volume 29 - Numéro 1 - Pages 174-186
13 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 : dimanche 1 janvier 1928
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Henri Piéron
VII. Les lois du temps du Chroma des sensations lumineuses
In: L'année psychologique. 1928 vol. 29. pp. 174-186.
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Piéron Henri. VII. Les lois du temps du Chroma des sensations lumineuses. In: L'année psychologique. 1928 vol. 29. pp. 174-
186.
doi : 10.3406/psy.1928.4809
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1928_num_29_1_4809VII
LES LOIS DU TEMPS DU CHROMA
DES SENSATIONS LUMINEUSES
LA MÉTHODE
Par Henri Piéron
Le but. — Dans l'étude des couleurs subjectives de Fech-
ner-Benham, j'ai été conduit à admettre, comme donnée
fondamentale permettant de rendre compte du mécanisme des
processus enjeu, que l'établissement de l'impression de couleur
comportait une phase de dépassement passager du régime
d'équilibre (comparable à l'ondulation de Broca et Sulzer dans
l'impression lumineuse), phase survenant plus ou moins tôt
suivant la couleur.
Je me suis préoccupé de rechercher s'il en était bien ainsi par
une étude directe de l'établissement de l'impression spécifique
de couleur, du Chroma.
La difficulté qui se présenta fut de dissocier le chroma et la
clarté dans les impressions lumineuses.
Quand on fait agir, pendant un temps variable, sur la rétine,
une lumière spectrale, il y a un établissement complexe, à la fois
lumineux et chromatique. Si on peut, à la rigueur, donner dans
la perception une prépondérance au facteur lumineux, il est
impossible de considérer le facteur chromatique isolément.
D'autre part, avec des surfaces réfléchissantes, les couleurs
ne sont jamais pures et l'étude de l'établissement du chroma
pour les différentes radiations ne peut être envisagée par cette
méthode avec quelque précision.
Je me suis donc préoccupé de réaliser un dispositif permettant
de substituer à une lumière blanche d'une certaine brillance PIERÜ.S. LES LOIS DU TEMPS DU CHROMA, ETC. 175 11.
une lumière spectrale de brillance égale et de pureté réglable,
pendant un temps bref, variable à volonté, avec possibilité de
déterminer — au moyen d'un autre flux spectral exposé pen
dant une durée plus prolongée, et égalisé au premier en brillance
et en pureté — les niveaux atteints par le chroma en fonction
du temps d'exposition, pour diverses radiations, à diverses in
tensités, à divers échelons de pureté.
Après quelques tâtonnements, j'ai obtenu, grâce à un spectro
colorimètre construit par la mai on Jobin et Yvon, le résultat
cherché.
Fig. 1. — Schéma général du Spectrocolorimètre. La signification des lettres
est indiquée dans le texte.
Voici quels sont les principes généraux et le schéma de l'appar
eil.
Principes et schéma du spectrocolorimètre. •
L'image d'une source punctiforme de lumière Sx (Voir fig. 1,
le schéma, et fîg. 2 le dispositif d'ensemble) est projetée simul
tanément (grâce à un système de prismes) sur deux fentes MEMOIHES OUIGINAlX 176
réglables ^et /8 ; on obtient ainsi deux flux semblables dispersés
chacun par passage dans un spectromètre (Spx et Sp2), permet
tant de projeter un X défini au centre d'une fente d'observation
/o.
•-s
Le flux Fx quantitativement réglable par Niçois croisés (Nx),
est destiné à l'observation en durée plus ou moins prolongée,
et il est réfléchi par la surface oblique d'un cube photométrique PIEKON. — LES LOIS I>U TEMPS DU CHROMA, KTC . 177 11.
de Lummer-Brodhun C (visible sur la figure 4), tandis que le
flux Fa, également réglable par Niçois (N2), est destiné à l'ob
servation brève, avec passage à travers l'orifice central du cube.
Les deux flux vont être comparés sur deux plages photomét
riques.
Chacun de ces flux dispersés (dont la fente d'observation,
réglable, permet d'isoler une région monochromatique étroite)
peut être mélangé à de la lumière blanche en proportions
quelconques.
En effet l'image d'une autre source punctiforme S2 est aussi
projetée sur deux fentes d'ouverture variable f3 et /4, et les flux,
après passage dans des Niçois croisés (N3 et N4) pour réglage
quantitatif viennent se mêler par réflexion sur une glace sans
tain (gx ou g2), aux flux dispersés, le flux F3 se mêlant à F^le
flux F4 àF,1.
Les images des fentes /3 et /4 comme de jx et /2 sont finalement
projetées par lentille sur la fente d'observation f0 où on peut
les observer par emploi d'une lunette avec verres appropriés.
Ainsi on est maître du réglage indépendant des flux Fx et F2
en longueur d'onde centrale, en quantité et en pureté (propor
tion de lumière monochromatique au total du flux).
Le flux F2 n'étant pas destiné à agir de façon durable sur la
rétine, mais à se substituer à un flux de lumière blanche, ce
dernier flux F5 est fourni par une troisième source punctiforme
S3 dont l'image est projetée sur la fente réglable /5, il traversé
aussi des Niçois (N5) et vient se réfléchir sur une glace sans tain
g3 que traverse le flux F2.
Les deux flux F2 et F5 devraient donc se mélanger et on peut
effectivement les mélanger si on le veut, en dispersant le flux F5
par passage dans le spectromètre Sp3 (normalement évité par
un jeu de prismes montés sur glissière). Mais pour les expériences
dont il s'agit l'appareil n'est pas utilisé comme « Mischungs
apparat » du type d'Helmholtz, mais comme appareil de subs
titution.
Le dispositif de substitution brève.
Dans ce but l'image des fentes /2 et /4 d'un côté, celle de la
fente f5 de l'autre sont projetées en P± et P2, et un écran mobile E
(voir fig. 4) dont la longueur est juste égale à la distance
1. Le flux direct traverse en réalité deux glaces sans tain, la première
compensant la déviation due à la traversée de la seconde pour maintenir la
linéarité rigoureuse du flux.
l'année psychologique, xxix. 12 ™.
178 MÉMOIRES ORIGINAUX.
Pj, P2, peut être déplacé le long de la ligne P^ P2, de telle manquand'
ière qu'il découvre Px il masque P.^ et réciproque
ment.
Le jeu de cet écran permet donc de substituer instantanément
le flux F2, F4 auflux FB et de faire de même la substitution
inverse.
L'écran E est monté sur une bielle b, manœuvrée par l'inte
rmédiaire de mon rotateur à vitesse réglable mû par un moteur
à vitesse constante 1, avec poulies à grande masse, pour régu
lariser le mouvement (fig. 3).
Fig. 3. — Vue du rotateur à vitesse réglable avec transmission aux poulies
du va-et-vient. A gauche de cette poulie, la manivelle du chariot dépasse
un peu. .
En donnant à l'écran E une position moyenne symétrique
par rapport à Px et P2, juste intermédiaire entre ces points, au
cours d'une rotation de la'poulie manœuvrant la bielle, c'est-à-
dire d'un mouvement d'aller et retour de celle-ci, les deux flux
sont exposés pendant des durées égales, la fréquence des substi
tutions étant réglée par le nombre des va-et-vient.
Grâce à un chariot à vis monté sur un bâti fixe (fig. 4), on
peut avancer ou reculer le système de la bielle et de l'écran, le
déplacer vers Px ou vers P2 et changer ainsi, au cours d'une
oscillation complète, la proportion de passage des deux flux.
1. Cf. H. Piéron, Appareils nouveaux de laboratoire [An. Ps., XXII,
p. 224-236). P1EI10N. LES LOIS DU TFMPS DU CHROMA, ETC. 179 H.
Le réglage, micrométrique, par la manivelle M, permet d'effec
tuer des déplacements au centième de millimètre près.
Par ce procédé, qui n'a évidemment pas les avantages du
mouvement circulaire de l'épicotistère 1, on n'a aucune vibra
tion du flux, ce qui est nécessaire en raison de la précision de la
projection des images ; or la vibration serait inévitable s'il y avait
des réflexions des flux par un système animé d'un mouvement
un peu rapide.
Lorsqu'on expose pendant des durées égales les deux flux
l'un de lumière blanche, l'autre monochromatique, on peut les
Fig. 4. — Vue du va et vient sur chariot et du bâti fixe. Dans la partie
gauche, la lunette d'observation, Lan le cube photométrique c et l'obtu
rateur Obt.
comparer ei « flicker », en photométrie de papillottement : en
mettant le rotateur à une vitesse proche de la fusion complète
des deux flux, il suffît de régler par jeu des Niçois le flax va
riable de manière à assurer la fusion complète ; au point critique,
il suffît de diminuer ou d'augmenter le flux si peu que ce soit
pour faire reparaître le papillotement.
L'égalisation peut donc se faire avec une grande précision.
Pour exposer le flux chromatique — par substitution au flux
incolore — pendant une durée définie, on règle la position du
chariot de manière à assurer le passage du flux chromatique
1. J'avais tout d'abord conçu un disque de verre laissant passer un flux
en réfléchissant l'autre grâce à une argenture, le secteur argenté pouvant
avoir une étendue angulaire variable. •
MEMOIRES OllIGIKAUX 180
pendant une proportion donnée de la période (des tables, éta
blies une fois pour toutes, traduisant les positions du chariot
en fractions de la période totale pour l'exposition de ce flux).
Si la période totale est d'une seconde, on pourra obtenir, avec
une exposition d'un vingtième ',d'un dixième, d'un cinquième
de la période, des durées absolues de 50, 100, 200 ».
Si l'on accélère la rotation de manière à obtenir 10 périodes
à la seconde, soit un va-et-vient en un cinquième de seconde,
les durées absolues relatives pour les mêmes positions du chariot
deviennent 5, 10 et 20 ».
Fig. 5. — L'obturateur pour exposition de flux pendant un seul va-et-vient
(schéma).
Seulement, si l'on peut laisser se répéter l'exposition à chaque
va et vient quand la durée de celui-ci est assez longue, il n'en
va plus de même quand les périodes se succèdent à rythme
rapide.
J'ai donc ajouté un dispositif permettant de ne découvrir le
flux chromatique qu'une seule fois, à une seule période du va-
et-vient 2.
Il s'agit (schéma de la figure 5) d'un obturateur (en Obt, fig. 4),
avec écran fixe, à ouverture circulaire masquée par, un écran
mobile, en demi-cercle tournant autour d'un axe : cet
1. Le dispositif de va-et-vient ne permet pas d'obtenir des expositions
durant moins d'un vingtième de la période totale.
2. Ce a été construit par mon mécanicien de laboratoire M. Boivin. PIERON. LES LOIS DU TEMPS DU CHROMA, ETC. 181 H.
mobile, mais percé aussi d'une ouverture circulaire, peut occu
per 3 positions ; dans la première, retenu par un cran Cx et
tendant un ressort, il obture l'orifice de l'écran fixe ; dans la
seconde, atteinte quand le cran d'arrêt est rappelé x sous l'i
nfluence de la traction du ressort, avec un second cran d'arrêt C2
(position de la figure 5), l'orifice est juste démasqué par coïnci
dence des ouvertures circulaires des deux écrans ; enfin la
3e est la position de repos, à bout de course du ressort, et est
atteinte quand le deuxième cran d'arrêt est rappelé à son tour.
Le rappel de clxaque cran d'arrêt est commandé par un électro
aimant.
Fig. 6. — La roue dentée manœuvrée par la bielle du va-et-vient et com
mandant les contacts des électro-aimants de l'obturateur. Les 3 secteurs
foncés de la roue supérieure sont conducteurs. Une roue semblable, placée
en-dessous de la roue dentée est invisible sur la figure.
Pour provoquer le démasquage, l'obturateur étant armé, en
position 1, il suffit d'un passage de courant dans le 1er électr
oaimant ; pour provoquer le démasquage, il suffit d'un passage
de courant dans le 2e électro-aimant.
La bielle pousse à chaque va-et-vient une dent d'une roue à
contacts commandant successivement les circuits des deux
électro-aimants (fig. 6). Au mouvement d'aller le cran G de la
bielle glisse le long des dents d de la roue, et au retour, arrêté
par un butoir, les entraîne, commandant un sixième de tour.
Pendant la rotation, l'obturateur étant armé, il suffit, en ma
nœuvrant un commutateur, de fermer les circuits pour qu'à un
1. Pour maintenir de façon permanente le démasquage du flux on utilise
le cran C, manœuvré à la main. 182 MEMOIRES ORIGINAUX
va-et-vient de la bielle le démasquage du flux se produise et, au suivant le remasquage (les manœuvres se produisant
à l'opposé de la phase d'exposition du flux chromatique).
On obtient ainsi, soit une seule fois, soit avec retour pério
dique, une substitution à un flux lumineux incolore d'un flux
monochromatique isolumineux plus ou moins pur, pendai t une
durée réglable.
o,
t- -k Si/
■i,
--Li
ig_ 7_ — Schéma, plus détaillé que dans la figure 1, du dispositif d'obser
vation. Le cercle de gauche donne l'aspect des plages photométriques,
délimitées par le diaphragme D des flux Fx_8 réfléchi dans le cube G et
F,_- traversant le centre non argenté de la face oblique du cube.
Le dispsitif d'observation.
Le dispositif d'observation (fig. 7), inspiré du spectro-photo-
mètre d' Yvon, est ainsi constitué. Le cube de Lummer-Brodhun
à 3 plages reçoit des faisceaux parallèles (flux Fl5 F3 réfléchi,
flux F2, F4 ou F5 traversant) ; à la sortie les flux sont conduits

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