Les règles de la synthèse soustractive

La synthèse soustractive correspond aux changements de couleurs observés quand on mélange des couleurs « matière », comme on le fait avec de la peinture, des feutres ou en superposant des filtres colorés translucides (bientôt disponibles dans la boutique de ce site). Bien que ces changements de couleurs résultent d’une « addition » de matière (qu'on mélange ou superpose), on utilise le terme « soustractif » pour indiquer qu’ils sont en réalité associés à la disparition de couleurs « lumière ». Pour mettre ce phénomène en évidence, nous vous renvoyons à la page expérience Comprendre les mélanges de couleurs "matière" avec des filtres colorés et un CD.

Une propriété bien connue des peintres est que toutes les couleurs « matière » ne sont pas équivalentes : certaines permettent d’obtenir, par mélange et en ajustant leurs quantités respectives, (presque) toutes les autres. Il s’agit du CYAN, du MAGENTA et du JAUNE, qui sont appelés pour cette raison les couleurs primaires de la synthèse soustractive. Par cette synthèse, une couleur quelconque est décrite par le mélange de ces trois composantes, dites "CMJ".

En partant de ces trois couleurs primaires et en les mélangeant dans des proportions égales, on obtient les règles suivantes :

CYAN + MAGENTA = BLEU
MAGENTA + JAUNE = ROUGE
JAUNE + CYAN = VERT
CYAN + MAGENTA + JAUNE = NOIR

Ces règles sont illustrées sur le schéma ci-dessous, présenté à côté de sa réalisation pratique avec des feutres :

Les couleurs obtenues par mélange à égalité de deux couleurs primaires sont appelées couleurs secondaires, ici le ROUGE, le VERT et le BLEU. Le mélange des trois primaires donne le NOIR. En jouant sur les intensités respectives des trois couleurs primaires, on obtient toute une palette de couleurs « mélange ». On peut le tester en utilisant des tubes de peinture primaires CYAN, MAGENTA et JAUNE. Par exemple en partant du MAGENTA si on ajoute une quantité croissante de JAUNE on obtient du ROUGE puis du ORANGE.

Les couples de couleurs primaires - secondaires qui donnent du NOIR sont appelées couleurs complémentaires :

CYAN + ROUGE = NOIR
MAGENTA + VERT = NOIR
JAUNE + BLEU = NOIR

Le choix précis des trois couleurs primaires n'est toutefois pas unique : en peinture on trouve des boîtes contenant les couleurs primaires CYAN, MAGENTA, JAUNE mais aussi souvent des boites de couleurs "primaires" BLEU, ROUGE, JAUNE.

Si on remplace le CYAN par du BLEU et le MAGENTA par du ROUGE, les règles de mélange sont un peu différentes (BLEU + ROUGE = VIOLET, ROUGE + JAUNE = ORANGE, JAUNE + BLEU = VERT) et ne permettent en particulier pas d’obtenir un vrai MAGENTA.

Ce n’est pas nécessairement un problème car rares sont les peintres qui n'utilisent que trois tubes : certaines teintes sont difficiles à obtenir par mélange donc ils préfèrent les sortir directement d'un tube. Aussi ils n’ont pas forcément besoin de pouvoir réaliser toutes les nuances de couleurs possibles car ils utilisent souvent une palette limitée en fonction du type de sujet traité.

Par contre en imprimerie, où on a besoin de pouvoir réaliser toutes les nuances de couleurs possibles en minimisant le nombre d'encres différentes par soucis de simplicité sur le plan technique, ce sont toujours les trois couleurs primaires CYAN, MAGENTA et JAUNE qui sont utilisées, souvent associées au NOIR : cette couleur étant courante en imprimerie, on préfère utiliser directement une encre noire plutôt que de l'obtenir par mélange des trois encres primaires, comme l'illustre la photo de cartouches pour imprimante couleur ci-contre. Cela permet aussi d'obtenir des teintes plus sombres que celles qu'on obtiendrait en pratique par mélange des trois primaires, et ainsi d'améliorer le contraste des images.

Certains peintres ont travaillé presque exclusivement avec des couleurs dites "primaires", sans chercher à les mélanger. C'est le cas de Mondrian qui utilisait le plus souvent dans ses compositions les "primaires" BLEU, ROUGE, JAUNE, comme dans l’œuvre ci-contre, que nous nous sommes permis de transformer à droite en ce qu'elle aurait pu donner si le peintre avait utilisé les couleurs primaires de l'imprimerie.

Les trois couleurs primaires ne permettent pas d’obtenir du BLANC, mais le BLANC est généralement la couleur présente au départ, c'est celle de la feuille de papier ou de la toile avant qu'on ait commencé à peindre ou à colorier. D'ailleurs les aquarellistes n'utilisent pas de peinture blanche : ils utilisent le blanc du papier, qu'il faut penser à laisser voir par transparence. Dans les techniques utilisant des peintures opaques (huile, gouache, ...) on utilise de la peinture blanche soit pour recouvrir la couleur d'une couche de peinture sèche, soit pour désaturer une couleur humide par mélange (on obtient ainsi du rose à partir de rouge).

Plusieurs questions peuvent légitimement être posées : pourquoi trois couleurs primaires et pas deux ou quatre ? Et pourquoi celles-là et pas d’autres ? La réponse à ces questions fait appel au fonctionnement de l’œil et à notre mécanisme de perception des couleurs.

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