Couleurs complémentaires

On nomme couleur complémentaire la couleur opposée à une autre sur le cercle chromatique, illustration représentant sous forme de cercle le spectre des fréquences colorées visibles par l'œil humain. On ne peut la définir en toute rigueur qu'en synthèse additive, car en soustractive la couleur complémentaire dépend de la température du blanc utilisée pour l'éclairage.

Elle est liée aux propriétés physiologiques de l'œil humain, et ne s'applique qu'aux personnes (presque tout le monde) ne possédant que trois types de cônes. Pour la minorité de personnes en possédant quatre, on ne peut même pas définir de véritable synthèse trichrome, et il n'existe donc plus de cercle des couleurs.

Couleur complémentaire et cercle chromatique

Les couleurs complémentaires sont les couleurs en opposition dans le cercle chromatique (ex. le jaune est complémentaire du violet et vice et versa). Elle sont utilisées notamment pour obtenir les tons ombrés des objets sans addition de noir.

Le cercle chromatique dessiné par Goethe en 1810.

Cercle chromatique, basé sur les couleurs primaires de la synthèse soustractive : cyan, magenta, jaune. Les couleurs primaires, secondaires et tertiaires sont représentées.

Cercle chromatique montrant la complémentarité des couleurs primaires et secondaires.

Exemple par les couleurs primaires

Si l'on raisonne en couleur primaire, en synthèse additive, il s'agit donc de l'addition des deux autres couleurs primaires. Chaque couleur primaire correspond à un type de cônes de l'œil, d'où leur nombre de 3.

Par exemple : On obtient la couleur complémentaire du rouge en ajoutant du vert primaire à du bleu primaire, c'est-à-dire du cyan. La flèche (⇐) ci-dessous indique une production et non pas une inégalité :

• blanc ⇐ rouge + vert + bleu
• blanc - rouge ⇐ vert + bleu

On voit donc sur cette image que les couleurs complémentaires des couleurs primaires sont des couleurs fondamentales.

• Complémentaire du rouge = Cyan
• Complémentaire du jaune = Bleu
• Complémentaire du bleu = Jaune

Si l'on additionne 2 couleurs complémentaires, en parts égales, on obtiendra une couleur à teinte neutre, c'est-à-dire un gris, dont la valeur dépendra des valeurs des 2 couleurs mélangées. Si chacune des couleurs est de luminosité suffisante, on obtiendra un blanc.

Par exemple, si l'on additionne le rouge et le cyan qui sont complémentaires, c'est comme si l'on additionnait le rouge, le vert et le bleu, donc, en parts égales les trois couleurs primaires de la synthèse additive. Du moins sous un éclairage de référence à environ 3000 kelvins.

(en rappelant tout de même que ce n'est valable qu'en termes de lumiere. Les mélanges de couleurs en peinture donnent d'autres résultats.)

Détermination d'une complémentaire par méthode visuelle

Il est facile de déterminer une complémentaire en utilisant la propriété de rémanence des cônes de l'œil. Il suffit pour cela de placer sur une surface blanche, la couleur dont on veut déterminer la complémentaire, de la fixer pendant une minute, puis de la retirer. On voit alors apparaître sur la surface blanche la couleur complémentaire.

Par exemple, fixez le carré rouge de l'image de gauche pendant environ une minute.

Fixez alors l'image blanche de droite (dépourvue de cadre). Vous devriez alors voir apparaître une tache cyan en son milieu.

Il est également probable que lorsque vous avez fixé le carré rouge, vous commenciez à apercevoir un halo cyan autour du carré rouge, du fait que lorsque l'œil fait des micro-mouvements, les cellules optique qui ne voyaient que du rouge voient du blanc.

Vous pourrez remarquer que sur le cercle chromatique, elles sont bien diamétralement opposées.

Les cônes L (récepteurs des rouges) se sont « habitués » à voir du rouge, et les cônes correspondants aux couleurs primaires vert et bleu transmettent donc un signal plus fort que le cône rouge dans le blanc de l'image de droite.