Plusieurs livres pour enfants dont la lecture repose sur l’utilisation de filtres colorés sont parus ces dernières années, dont les livres « Illumin » illustrés par le collectif d'artistes Carnovsky. En regardant ces livres à travers des filtres rouge, vert ou bleu, le lecteur peut voir trois images différentes sur une même page. Comment cela est-il possible ? C’est ce que nous vous expliquons dans cet article.

Trois images en une !

Quelles couleurs sont imprimées sur les pages du livre ?

Afin de comprendre le principe de fonctionnement de ces livres, il est intéressant d’identifier les couleurs qui sont effectivement présentes sur les pages. Au premier abord, cela semble difficile car les motifs sont souvent imbriqués à petite échelle. Mais une observation attentive, notamment en bordure des zones blanches où les textes sont écrits, montre que ces couleurs sont au nombres de 8 et pas plus : il y a le blanc (là où rien n’est imprimé sur la page), le jaune, le cyan, le magenta, le vert, le rouge, le bleu (nous appelons bleu, comme dans tout notre site 123couleurs, une couleur relativement foncée, proche du violet) et le noir.

L’utilisation d’un microscope numérique permet de préciser cette observation :

Ces observations démontrent que, sur chacune des pages, trois images différentes sont en réalité imprimées, respectivement avec des encres jaune, cyan et magenta. Conformément aux règles de la synthèse soustractive des couleurs, là où les encres jaune et cyan se superposent (c’est-à-dire là où les images jaune et cyan se superposent) on obtient du vert ; là où les encres magenta et jaune se superposent, on obtient du rouge ; là où les encres cyan et magenta se superposent on obtient du bleu ; et là où les trois images se superposent on obtient du noir. Notons que le noir semble obtenu avec de l’encre noire, et non par une superposition des encres jaune, cyan et magenta. On retrouve ici le principe de reproduction des couleurs sur supports imprimés par la technique de quadrichromie, principe discuté sur notre page « Les supports imprimés à la loupe ».

 Pourquoi les filtres colorés rouge, vert et bleu permettent de visualiser les images imprimées ?

Qu’est-ce qui fait que quand nous regardons avec un des filtres rouge, vert ou bleu, ces trois images cyan, magenta et jaune, imprimées et partiellement superposées, nous arrivons à ne voir qu’une seule image à la fois ? Pour le comprendre il faut revenir aux propriétés optiques des encres et des filtres colorés.

Vue à travers un filtre rouge, l’image cyan apparait donc noire, alors que les images jaune et magenta deviennent rouges donc disparaissent dans le fond blanc, devenu rouge aussi : elle est ainsi « révélée » par le filtre. De même l’image magenta est révélée par le filtre vert (elle est vue noire alors que les images jaune et cyan disparaissent en vert sur fond vert), et l’image jaune par le filtre bleu (elle est vue noire alors que les images magenta et cyan disparaissent en rouge sur fond rouge). Ces couples encre révélée / filtre sont ceux des couleurs complémentaires : cyan / rouge, magenta / vert et jaune / bleu.

Cela signifie qu’en pratique, quand on regardera les pages du livre à travers le filtre coloré « vert », l’image cyan s’ajoutera (faiblement) à l’image magenta et dégradera la qualité du rendu. Il en sera de même avec le filtre coloré « bleu » pour lequel l’image magenta s’ajoutera (faiblement) à l’image jaune. Ce problème s’observe clairement dans l’exemple du livre « Illuminatlas ». À travers le filtre rouge, seule l’image des éléments culturels (imprimée à l’encre cyan) est visible, les images de la cartographie et des merveilles naturelles (imprimées respectivement avec les encres magenta et jaune) se confondant presque parfaitement avec les parties blanches de la feuille (elles sont vues avec le même niveau de rouge). Par contre à travers le filtre vert, l’image de la cartographie (imprimée à l’encre magenta) domine mais l’image des éléments culturels (imprimée à l’encre cyan) est aussi (un peu) visible. Et à travers le filtre bleu, l’image des merveilles naturelles (imprimée à l’encre jaune) domine mais l’image de la cartographie (imprimée à l’encre magenta) est aussi (un peu) visible (on devine même l’image des éléments culturels imprimée à l’encre cyan).

 Le choix des filtres colorés et de la source d’éclairage

Les propriétés optiques des filtres colorés rouge, vert et bleu sont déterminantes pour pouvoir obtenir des images contrastées et bien séparées. Tout d’abord, pour que les images imprimées avec les encres cyan, magenta ou jaune deviennent noires à travers un filtre coloré, il faut que ce filtre absorbe le plus parfaitement possible toutes les parties du spectre qui n’ont pas été absorbées par l’encre à laquelle ils sont associés. La gamme des longueurs d’onde transmises par les filtres colorés doit ainsi se limiter strictement à la gamme des longueurs d’onde absorbées par les encres associées. Ensuite, il faut que le pourcentage de transmission des filtres dans cette gamme restreinte de transmission soit le plus élevé possible, afin que toutes les zones de la page non couvertes par l’encre associée soient les plus lumineuses possibles. Le contraste de luminosité entre l’image (noire) et le fond (de la couleur du filtre : rouge, vert ou bleu) sera alors maximum. Dans le cas des filtres rouges (pour révéler l’image cyan), il en existe qui sont à la fois très sélectifs en longueur d’onde et très lumineux : les filtres Rouge SELECT vendus sur notre boutique en ligne ont un coefficient de transmission qui dépasse 60 % au-delà de 650 nm et qui est quasi-nul en deçà de 580 nm. Dans le cas des filtres verts (pour révéler l’image magenta) et bleus (pour révéler l’image jaune), ceux dont les gammes de transmission sont suffisamment restreintes sont aussi sensiblement moins lumineux : les filtres Verts SELECT et les filtres Bleus ILLUMIN vendus sur notre boutique en ligne (que nous avons spécialement sélectionnés pour voir les images de type « Illumin ») ont des coefficients de transmission qui ne dépassent pas 40 %. En comparant les spectres de différents filtres bleus, on peut voir que les filtres Bleus ILLUMIN ont un coefficient de transmission supérieur à celui du filtre bleu fourni avec le livre (tout en restant très sélectifs), ce qui améliore le contraste de luminosité des images. On notera également que la transmission dans la partie rouge du spectre devient significative au-delà de 680 nm pour le filtre bleu fourni avec le livre, ce qui explique la teinte rose qui apparaît au centre de la photo prise ici avec un smartphone (mais qu'on ne voit pas « en vrai » : les capteurs du smartphone sont apparemment plus sensibles au rouge lointain que nos yeux !).

Pour les filtres colorés bleus (associés à l’image jaune), cette faible transmission peut devenir critique, sachant qu’en plus la sensibilité spectrale de l’œil humain est faible dans la partie bleue du spectre. Si les pages du livre sont éclairées par une source de lumière pauvre en lumière bleue, comme une ampoule à incandescence ou à LED « blanc chaud », le fond bleu devient tellement sombre qu’on ne distingue plus l’image. Le caractère très sombre du filtre bleu est d’ailleurs une critique récurrente des livres « Illumin » sur les avis internet. Le mode d’emploi de ces livres devrait donc préciser qu’ils doivent être lus à la lumière du jour ou avec une ampoule à LED « blanc froid » ou « blanc neutre », suffisamment riche en lumière bleue.

Pour poursuivre le voyage....

Maintenant que les aspects scientifiques des livres "Illumin" n'ont plus de secrets pour vous, nous vous invitons à poursuivre le voyage coloré en admirant les nombreuses réalisations du projet RGB porté par le collectif d'artistes Carnovsky.