Peut-on vraiment parler de couleur chaude ou froide? Pourquoi pas acide ou sucrée? S’agit-il d’une convention ou d’une réalité mesurable? Toute couleur peut-elle être qualifiée de chaude ou froide? Et quel rapport avec la température de couleur d’une source lumineuse?
Admettons que l’on s’accorde sur une définition. Implique-t-elle une différence de perception? De charge symbolique? Pour composer une palette de couleurs, existe-t-il des recommandations quant à un équilibre chaud/froid?
Que de questions au programme de ce défi! La difficulté n’est pas tant de les aborder que de résoudre les contradictions des réponses, variant selon les sources.
Comme de coutume, d’abord, petite exploration scientifique. Le métal chauffé progressivement s’habille de couleur, une couleur-lumière qui dépend directement de sa température. Certes, chauffer un corps n’est qu’une méthode parmi d’autres pour générer une lumière colorée, néanmoins, voilà une loi précise qui lie la température et la couleur de la lumière. Et…surprise, la convention utilisée sur nos robinets n’a rien à voir avec cette réalité physique!
Petit détour ensuite par la photographie où la « température de couleur » est un paramètre sur lequel vous pouvez intervenir, en mode prise de vue ou édition.
Ces deux aspects fournissent déjà beaucoup de matière, même s’ils se focalisent essentiellement sur la « couleur lumière ». Aussi ai-je opté de scinder ce défi.
Mais…si vous n’aimez que les images colorées, ne partez pas tout de suite! Des artistes sont bien sûr invités, leurs œuvres allègeront la lecture.
Pas de défi alors? Si, si, votre défi pour cette première partie sera de transformer une œuvre picturale en modifiant globalement sa température de couleur, comme ci-dessous. Pour vous guider dans cette manipulation, rendez-vous dans le prochain article atelier !
Chaleur et lumière
Quand on chauffe du fer, il change de couleur. Au fur et à mesure que la température augmente, il devient rouge, puis jaune, puis d’un blanc éblouissant légèrement bleuté.
L’artisan qui cuit des bijoux émaillés, des céramiques ou même du pain sait quand enfourner sa pièce: il suffit d’attendre que la « bonne couleur » baigne le four! En effet, selon sa température, la couleur à l’intérieur évoluera comme celle du fer « chauffé à blanc ».
Le rayonnement émis par ce fer ou ce four peut être assimilé au « rayonnement du corps noir ». En fait, tout corps chaud émet un rayonnement. Même nous! Mais à la température du corps, le rayonnement n’est juste pas visible; on peut néanmoins le sentir car il se manifeste sous forme de chaleur. C’est ainsi qu’en posant la main sur le front d’un malade on détecte sa fièvre. Si la température augmente, le rayonnement devient « visible ». D’où la différence de vocabulaire: une lumière est un rayonnement que l’on peut détecter avec les yeux.
Max Planck (1858-1947) en a déterminé le contenu; c’est une « soupe » d’ondes électromagnétiques de différentes longueurs d’ondes. On la représente par son spectre, un outil déjà évoqué dans cet article. Le spectre donne la contribution énergétique de chacun des rayons en fonction de la longueur d’onde. Celui du corps noir s’étale sur trois domaines: ultra-violet (UV), visible (V) et infrarouge (IR).
Les ampoules à incandescence fonctionnent sur ce principe. Le filament chauffé émet de la lumière…mais aussi des ondes infrarouges, si bien qu’on les déconsidère: l’énergie est « perdue » dans un rayonnement thermique.
Un bain d’ondes
En fait, nous sommes en permanence plongés dans un spectre d’ondes électromagnétiques dont seule une partie nous est visible. Nous interprétons cette partie comme autant de couleurs provenant des objets qui nous entourent.
En conférence, pour illustrer ce point, j’aime faire appel au peintre coloriste Pierre Bonnard (1867-1947) et en particulier à sa peinture « La grande baignoire » .
Le spectre du corps noir
L’animation ci-dessous montre la couleur et le spectre du rayonnement d’un corps noir en fonction de la température.
L’auteur a simulé la couleur du corps noir par le mélange de trois sources: bleue, verte et rouge comme le fait un écran d’ordinateur. Leur combinaison, à l’intersection des trois disques, est identique à la couleur perçue. On devrait plutôt parler de teinte, car le rayonnement peut être plus ou moins intense, et donc perçu dans des nuances plus ou poins claires.
Chaque longueur d’onde du visible est associée à une couleur. imaginez un rayonnement qui ne contiendrait que des ondes d’une longueur d’onde donnée, par exemple 580 nm. On le dit alors monochromatique. Et bien ce rayonnement paraîtra jaune orange. Un rayonnement monochromatique de 480 nm? Il sera bleu. De 500 nm? Vert. Et ainsi de suite pour toute onde du visible perçue dans l’arc-en-ciel.
Par ailleurs, les ondes sous 380 nm (dans le domaine des UV) ou au-delà de 780 nm (IR) sont associées au noir pour bien montrer qu’on ne peut pas les voir.
La plupart des rayonnements lumineux que nous rencontrons quotidiennement sont des mélanges de différentes longueurs d’ondes. Même la lumière des feux de signalisation n’est pas monochromatique. Ceci dit, sans instrument de mesure, impossible de le savoir.
L’association longueur d’onde/couleur n’est donc valable que pour des ondes monochromatiques, autant dire, quasi jamais…à quelques exceptions près comme dans les lasers par exemple.
Aussi, sans instrument, il est impossible de déduire le spectre à partir de la couleur perçue. D’ailleurs, un rayonnement sans aucune onde de 580 nm peut paraître jaune orange: mélangez des ondes de 530 nm et de 610 nm et voilà un parfait jaune orange!
Voir des spectres
Bien sûr, nous avons quelques occasions d’observer les rayons monochromatiques…mais juxtaposés. L’arc-en-ciel par exemple nous révèle la composition de la lumière solaire.
Et plusieurs instruments abordables nous permettent de découvrir le spectre de toute source lumineuse. Le prisme optique est le plus simple d’entre eux. Certes, il ne s’agit pas d’un graphique qui donne l’énergie pour chaque longueur d’onde, mais d’une image. Dans celle-ci, plus une bande colorée est lumineuse, plus l’énergie y est abondante.
Des réseaux de diffraction comme les CDs, des écrans éteints (smartphone, tablette, ordinateur, TV) ou des lunettes de diffraction multiplient le spectre sous nos yeux. Mais attention cependant, là, un spectre peut se superposer à sa propre copie, engendrant de nouvelles bandes colorées. Les rayons ne sont alors plus juxtaposés: ils s’additionnent pour produire une couleur ne correspond donc pas nécessairement à une onde monochromatique.
Dans leurs installations lumineuses, les plasticiens jouent de ces effets, pour notre plus grand plaisir. Regardez par exemple ci-dessous « Your watercolour machine » d’Olafur Eliasson (2009) ou son travail plus récent « Rainbow incubator » au Quatar (2023).
La température de couleur
Aussi étonnant que cela puisse paraître, le soleil – comme les étoiles – est un corps noir! Il émet en effet un rayonnement qui est quasi identique à celui d’un corps noir à 5780°K.
Parfois, on représente ces couleurs dans un diagramme de chromaticité, qui permet de situer ces couleurs dans un contexte coloré plus large. Les couleurs du corps noir progressivement chauffé forment une courbe dans ce diagramme; on l’appelle lieu de Planck,
Voilà ce qu’on appelle la température de couleur! Une relation qui lie la couleur perçue du rayonnement du corps noir et sa température. Notez que le rayonnement du corps noir n’est jamais perçu comme étant vert, ni violet ni rose. De plus, plus la température est élevée, plus sa couleur évoluera vers le blanc-bleu. C’est donc l’inverse de la convention qu’on trouve sur nos robinets d’eau chaude et froide.
La couleur de la lumière
Ci-dessous, un arrêt sur image de l’animation pour la température de 5500°K, température approximative du soleil. On dirait plutôt la représentation de la lune que celle du soleil! Mais c’est oublier qu’en traversant l’atmosphère, cette « soupe » que constitue le rayonnement solaire est profondément modifiée, et heureusement: une grande partie des UV nocifs pour les organismes vivants est arrêtée par l’atmosphère. Cependant, hors de l’atmosphère, le soleil paraîtrait en effet « blanc ».
Parties du spectre solaire
Au lieu de regarder l’ensemble du spectre du soleil, on pourrait n’en regarder qu’une partie. Par exemple, imaginons qu’on prenne une petite fenêtre à partir des courtes longueurs d’ondes. On noterait l’impression colorée et on rajouterait à chaque fois une petite fenêtre de rayons supplémentaires, jusqu’à atteindre 565 nm. C’est un dégradé de bleus qu’on percevrait: foncés, puis de plus en plus clairs pour finir par du blanc. En procédant de même en partant des longues ondes; on verrait un dégradé de rouges, oranges, jaunes et puis blanc également.
Cette manière de séparer le spectre solaire en deux parties gauche et droite, offre une autre proposition objective de la « chaleur » de lumières colorées. Les nuances obtenues en augmentant progressivement la taille de la fenêtre sur la partie gauche donnent des couleurs froides (ondes courtes). Celles sur la partie droite, des couleurs chaudes (ondes longues). Quand la taille de la fenêtre est exactement la moitié, que ce soit à gauche ou à droite, on perçoit un blanc neutre.
La représentation de ces nuances dans un diagramme de chromaticité permettrait alors de délimiter les zones de couleurs chaudes et froides.
La traversée de l’atmosphère: ciel bleu et soleil rouge
Aussi, quand les rayons du soleil traversent l’atmosphère, une série de phénomènes physiques ont lieu. Le spectre s’en trouve totalement modifié. En particulier, au lieu de voyager en ligne droite, des rayons « butent » contre les molécules de l’atmosphère. Ils sont alors renvoyés dans toutes les directions. Ce phénomène touche surtout les rayons de courtes longueurs d’onde, les autres sont moins déviés. C’est pourquoi le ciel est bleu et le soleil couchant rouge: plus long est le trajet des rayons du soleil, plus ses rayons « bleus » auront été perdus en chemin; ne resteront plus alors que ceux de longues longueurs d’onde.
Les molécules des nuages sont quant à elles plus grosses que celles de l’atmosphère. Là, une autre règle de diffusion s’applique. Tous les rayons sont diffusés de manière égale, indépendamment de la longueur d’onde. Aussi, en se remélangeant, l’ensemble paraît blanc: la lumière du jour retrouve sa qualité de blancheur d’avant son passage dans l’atmosphère.
Effet de l’atmosphère: l’interprétation les peintres
Ringard un coucher de soleil? Parfois, mais quelle inspiration colorée pour les artistes! D’autant plus que l’explication ci-dessus, très générale; ignore les constituants spécifiques de l’atmosphère locale.
Ci-dessous une petite sélection. Vous y retrouverez des peintres déjà évoqués dans d’autres articles comme Turner et Delacroix (ici), Monet (là), Valotton (dans la tonique) et Tom Thompson (dans le défi #9).
La qualité de la lumière
Aussi, le spectre associée à la lumière du soleil sera dépendant de la direction dans laquelle cette lumière est mesurée; il sera même différent à la mer ou à la montagne, le matin ou le soir, en Italie ou en Irlande.
On comprend alors la notion de « qualité de la lumière », si chère aux peintres, une autre manière d’évoquer la composition de la lumière telle que nous la percevons, dans toute sa complexité.
Percevez-vous les différentes « qualité de lumière » dans les peintures d’Albert Bierstadt, dont vous avez déjà vu l’arc-en-ciel plus haut? Près de 30 ans avant Monet, il s’intéressait aux variations de la lumière…et aussi sur la façade d’une église!
Aussi, pour comparer la couleur de la lumière du jour à différents moments de la journée ou à différentes sources lumineuses, on utilise la température de couleur corrélée. Cette température est définie comme la couleur perçue lorsqu’un corps noir est chauffé à une certaine température, même si la source du rayonnement qu’on décrit n’est pas un corps noir. C’est une pure convention. On le précise cependant en rajoutant « corrélée » ou « proximale ».
Température de couleur et photographie
Le modèle du corps noir reste cependant fondamental car il décrit parfaitement les différents éclairages naturels auxquels nous sommes confrontés quotidiennement. Notre vision s’adapte à ces éclairages très variés et corrige automatiquement des écarts dus à un éclairage trop orangé, comme au coucher du soleil, ou trop bleuté, comme à la tombée de la nuit.
En outre ce modèle donne un point de comparaison pour apprécier une scène ou pour l’éclairer avec une intention spécifique.
L’appareil photo et les caméras numériques estiment également l’éclairage ambiant. Souvent, le système embarqué fait l’hypothèse que les couleurs les plus neutres de l’image sont en réalité des blancs ou des gris. Si l’éclairage est coloré, les blancs de la scène adopteront la nuance colorée de l’éclairage. Il suffit alors d’annuler cette nuance en ajoutant la couleur complémentaire sur l’ensemble de l’image, et le tour est joué. On appelle cette manipulation le réglage de la balance des blancs.
Modifier la température de couleur
Des logiciels élémentaires de traitement d’images permettent de modifier la « température de couleur » d’une photographie. Même sur un smartphone!
Déjà sur une image banale, en l’occurrence des échantillons colorés, le changement de température de couleur produit une ambiance différente. L’image de gauche ne vous apparaît-elle pas plus « froide » et celle de droite plus « chaude »? Confirmation du bien-fondé du choix des adjectifs chaud/froid pour caractériser la lumière?
Tiens, voilà une piste à approfondir pour comparer la « chaleur » de deux couleurs: prenez une nuance sur l’image centrale et observez ce qu’elle devient en lumière chaude et en lumière froide. Rendez-vous dans la suite du défi: on y abordera plus spécifiquement les « couleurs-matière ».
Des instagrameurs, influenceurs ou marques branchées abusent de ces filtres pour créer une identité colorée, et donc, toujours la même! Comme on le verra dans un article atelier, ces pratiques réduisent la palette des couleurs de l’image originale.
Aussi, outre la production d’une palette restreinte souvent plaisante visuellement (cf. défi #3), le filtrage a pour effet d’unifier les couleurs, de réduire des écarts criants, à la manière du peintre qui couvre son travail d’un glacis ou un jus légèrement coloré.
Les cinéastes utilisent également ce principe pour nous plonger dans un temps précis de l’histoire sans l’indiquer explicitement. Une température de couleur cohérente suffit à nous immerger dans une atmosphère spécifique. Aussi certains traitements évoqueront plutôt le passé, le futur, le rêve ou la réalité. Le film Inception en est un excellent exemple. L’affiche du film est sans aucun doute le résultat d’un « refroidissement ».
En conclusion
La couleur-lumière et sa température
Rappelons que seuls les rayonnements monochromatiques sont associés à une couleur; en général, une lumière sera un mélange dont, sans instrument , il nous est impossible de déduire la composition, quelque soit la couleur perçue.
Cependant, par convention, on utilise la « Température de couleur proximale » pour spécifier la couleur d’un éclairage. On estime quelle en est la couleur en la comparant à celle d’un corps noir chauffé à une certaine température. Cette convention correspond aux conditions naturelles de la lumière du jour, auxquelles des années d’évolution nous ont habitués.
Par ailleurs, quand on sépare le spectre solaire en deux parties, l’une concentrée sur les courtes longueurs d’ondes, l’autre sur les longues, chacune parait blanche. Et si les fenêtres d’observation varient en taille, en commençant par une petite jusqu’à couvrir la moitié du spectre, on perçoit successivement un dégradé du bleu au blanc, pour les ondes courtes, et du rouge au blanc pour les longues. Une justification séduisante pour qualifier de froides ou chaudes les nuances ainsi produites?
Ces deux approches issues de la physique, à savoir celle du corps noir et celle de la scission du spectre solaire, n’attribuent cependant aucune température aux lumières sur l’axe vert-magenta.
De la couleur-lumière à la couleur-matière
Les appareils numériques et les logiciels de traitement d’images nous permettent de modifier globalement la température de couleur d’une scène, soit pour en corriger les dominantes liées à l’éclairage, soit pour induire une atmosphère particulière.
Modifier la température de couleur d’une photographie nous a également laissé entrevoir une piste pour créer des versions froide ou chaude d’une couleur donnée: on simule un éclairage « froid » ou « chaud » et le tour est joué! On obtiendra ainsi des versions relativement plus froide ou plus chaude de l’échantillon original.
Ci-dessous, les échantillons du milieu correspondent à la photographie originale, prise en mode automatique, en haut, à une simulation en éclairage « froid », et en bas, « chaud ».
Alternativement, on pourra utiliser un glacis, ou un film transparent légèrement coloré pour « réchauffer » ou « refroidir » la couleur d’une œuvre picturale. On pourra le faire localement ou globalement.
Et la suite?
Cette partie du défi « Couleurs chaudes, couleurs froides » s’est penchée essentiellement sur la couleur-lumière, en abordant le point de vue de la physique.
Cependant, si la physique a ses lois, notre perception en connaît d’autres. Les associations couleur/sensation, les effets physiologiques et perceptifs dépendent-ils de la catégorisation chaud/froid établie ici?
Et qu’en pensent les artistes?
Des réponses dans la deuxième partie de ce défi!
À vous de jouer!
Pour vous familiariser avec ces notions de température de couleur, regardez des images de magazine, des peintures, des photos sur Instagram ou sur vos réseaux favoris. L’artiste a-t-il voulu simuler une scène prise dans une lumière froide? Neutre? Chaude? Pour induire quel sentiment? Quelle perception?
Au cinéma, soyez attentifs aux différents filtrages produisant une atmosphère particulière. Quelle qualité de lumière y observez-vous? Ce filtre est-il associé à un flash-back? À un rêve? À l’histoire d’un personnage?
Et puis, prenez vos photos, vos peintures. Éditez les photos et jouez sur la température pour retrouver l’ambiance ressentie à la prise de vue, ou pour créer votre vision personnelle. Passez un jus coloré, un glacis ou un film transparent légèrement teinté sur vos peintures et observez comment cette manipulation unifie — mais également éteint partiellement — l’original. Suivez le prochain article-atelier pour approfondir cette pratique.
La photographie présentée en introduction a été élaborée via l’application Snapseed. Le filtrage « vintage #6 » a globalement refroidi l’image, pour une vision plus personnelle du sujet. Un effet de vignetage rajoute une touche nostalgique. Vous n’avez pas encore testé Snapseed? Lisez l’article-atelier #1 pour vos premiers pas.
Ci-dessous, une de mes peintures mix-média à l’encaustique. En arrière-plan, une photographie du parc de Bruxelles. J’ai recouvert l’ensemble de peinture à l’encaustique qui crée un voile semi-transparent donnant de la profondeur. Dans le bas de l’image, un mélange de pigments ajouté à la cire bleuit ce voile, simulant localement une lumière plus froide.
