C'est quoi du "vert foncé" en terme de longueur d'onde?

[Pio2001]

Ah bon ? Je pensais qu'il suffisait de mettre un filtre atténuateur devant une source de lumière blanche pour laisser passer les photons un par un, afin d'obtenir des photons blancs.

Mais avant de conclure, pouvez-vous me dire avec quel procédé on peut vérifier si un photon est blanc ou non blanc ?
Car si tous les détecteurs de photons effectuent une mesure de l'énergie du photon, alors ça ne compte pas : c'est le détecteur qui donne une couleur au photon, et non le photon qui communique sa couleur au détecteur.
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[Paradigm]

Ah bon ? Je pensais qu'il suffisait de mettre un filtre atténuateur devant une source de lumière blanche pour laisser passer les photons un par un, afin d'obtenir des photons blancs.

Que signifie la propriété physique de "blanc" pour un photon ? Dans quel cadre théorique vous vous placez ?

Cordialement,

[invite6c250b59]

c'est le détecteur qui donne une couleur au photon, et non le photon qui communique sa couleur au détecteur.

C'est pourtant très exactement cela. C'est le cerveau qui fait la couleur, et non les propriétés physiques des photons directement (sauf à s'assurer de conditions particulières, genre "toutes conditions d'éclairage réel ou perçue étant normales par ailleurs, une lumière monochromatique rouge (au sens physique) sera toujours perçue comme du rouge... sauf cas particuliers").

Une autre façon de le voir, d'ailleurs effleuré par Paradigm ci-dessus, est que "couleur" signifie deux choses très différentes selon qu'on parle des propriétés physiques ou des propriétés de perception. Quand on parle de couleur blanche, c'est nécessairement une propriété de perception car cela ne correspond pas à une propriété physique mesurable (ou à tout le moins pas chez des photons individuels).

[Pio2001]

Que signifie la propriété physique de "blanc" pour un photon ? Dans quel cadre théorique vous vous placez ?

Mon idée théorique est "une onde électromagnétique blanche (a priori de spectre continu, mais ce n'est pas obligatoire) dont l'intensité est suffisamment faible pour qu'on puisse la considérer comme quantifiée".

Un modèle quantique théorique de photon blanc serait "un photon dont l'énergie est indéterminée, de sorte que si on mesure cette énergie, ont ait une probabilité de trouver la valeur E proportionnelle à la puissance d'une radiation électromagnétique blanche à la fréquence nu = E/h".

En pratique, il faudrait trouver un moyen expérimental de distinguer un mélange impropre de photons ayant chacun successivement une énergie précise, d'un mélange de photons ayant tous une énergie indéterminée.

A l'inverse, on pourrait imaginer un dispositif avec un émetteur de photons bleus, un émetteur de photons verts et un émetteur de photons rouges, et on le relierait à un système quantique pouvant évoluer vers trois états équiprobables. Si l'état un est réalisé, on émet un photon rouge. Si l'état deux est réalisé, un photon vert, et l'état trois, un photon bleu.
On combine les trois chemins optiques en un seul.
Si le dispositif initial, les système de liaison et les émetteurs de photons peuvent rester isolés de leur environnement suffisamment longtemps, on aura après l'évolution du système initial un photon dans la sortie optique du dispositif, dont l'énergie sera inconnue, mais qui, si on la mesure, sera soit rouge, soit verte, soit bleue. Si on ne réalise pas une telle mesure, ce sera un photon "blanc".

[invite6c250b59]

Si on ne réalise pas une telle mesure, ce sera un photon "blanc"

Donc un photon en superposition de trois longueur d'ondes. Je ne pense pas que ce soit autorisé en MQ. Une superposition de trois photons de différentes longueur d'onde visible est facile. Une superposition d'un photon dans trois différentes longueur d'ondes dans le visible, il me semble que ça viole deux trois trucs.

Mais on peut bien définir ce qu'on veut, et dire qu'un triplet de photons c'est un "métaphoton blanc". Tout ce que dit la neuro dans ce cas, c'est que ce "métaphoton blanc" ne sera jamais perçu comme blanc. Ne serait-ce que parce que la couleur est médiée par les activités différentielles des cônes, alors que la sensibilité de la rétine aux photons uniques ne passe pas par les cônes.

[Pio2001]

Une superposition d'un photon dans trois différentes longueur d'ondes dans le visible, il me semble que ça viole deux trois trucs.

Possible, je ne suis pas spécialiste.

Quoi qu'il en soit, cela ne change pas la question du sujet, "c'est quoi du vert foncé", pour laquelle on peut se passer de la notion de photon.

[invite6c250b59]

Tout-à-fait, et tu as déjà donné une des meilleures réponses.

[Paradigm]

Mon idée théorique est "une onde électromagnétique blanche (a priori de spectre continu, mais ce n'est pas obligatoire) dont l'intensité est suffisamment faible pour qu'on puisse la considérer comme quantifiée".

Un modèle quantique théorique de photon blanc serait "un photon dont l'énergie est indéterminée, de sorte que si on mesure cette énergie, ont ait une probabilité de trouver la valeur E proportionnelle à la puissance d'une radiation électromagnétique blanche à la fréquence nu = E/h".

Dans le cadre de l'optique quantique, Le champ électromagnétique est en fait formellement équivalent a un ensemble d’oscillateurs harmoniques indépendants (Les différents modes ne sont donc pas couples entre eux lors d’une évolution libre).

Dans ce cadre les observables (nombre de photon, quadratures) concernant la lumière peuvent posséder un spectre discret ou continu du fait que c’est lié à la façon dont on l’observe. Par exemple, lors de la mesure du nombre de photons d'un état lumineux, des résultats discrets seront obtenus alors que les mesures des amplitudes de quadrature de la lumière donneront des résultats continus.
Donc la description quantique de la lumière dépend explicitement de l'observable a laquelle on s’intéresse. Si on s'intéresse au modèle discret de la lumière alors il faut tenir compte de l'existence d'excitations élémentaires : les photons d‘énergie ħω_k. En fait un seul photon correspondra à un état excité d'un de ces oscillateurs et différents états d'oscillateurs correspondant à la présence de plusieurs photons sont décrits par ce qu'on appelle un état de Fock. l‘énergie du champ fait intervenir les opérateurs nombre de photons N_k,l =
a†_k,l,a_k,l dans les modes (k; l) dont les éléments propres sont les états de Fock |n_k,l>.

On est encore très loin de la perception d'une couleur (expérience vécu à la première personne) : “There is no red in a 700 nm light, just as there is no pain in the hooves of a kicking horse.” –Steven Shevell (2003) La cause n'est pas l'effet.
https://www.researchgate.net/publica...t_Vision_Color : image is not determined solely by the optics; one also has to take into account neural factors, previous experience, expectations, memory and additional information from other senses. Blind people who are older when they are given the opportunity to see have difficulty in attaching meaning to optical images.


La principe d'univariance mentionne: For each receptor, the same response can be obtained by all wavelengths (or frequencies) in the spectrum by merely changing the intensity of the light. A consequence of the univariance principle is that light of one wavelength and intensity can be interchanged with light of another wavelength and intensity without this resulting in any change (modulation) of the receptor’s response.
The Principle of Univariance[*] states that the effect of every photon that is absorbed is the same, independent of the wavelength or energy content of the photon

Il faut donc prendre en compte les trois types de recepteur/cone : Therefore, one type of photoreceptor cannot make discriminations based on wavelength


Cordialement,[*] Naka KI, Rushton WA. S-potentials from colour units in the retina of fish (Cyprinidae).J Physiol (London). 1966;185:536–55.

[Archi3]

Rien n'interdit d'imaginer et de préparer des combinaisons cohérentes d'état à un photon de différentes fréquences dont l'amplitude au carré serait la même que la distribution en fréquence d'une lumière blanche. Comme la lumière blanche a un spectre en cloche (corps noir) autour du jaune, classiquement une telle monde aurait à peu près la forme d'un paquet d'onde de l'ordre de 0,55 µm de longueur d'onde mais ne comportant que quelques oscillations. Evidemment détecté dans l'oeil il n'exciterait statistiquement qu'un récepteur, mais c'est pareil pour un photon monochromatique (les longueurs d'onde "pure" n'ont pas une réponse "pure" dans l'oeil !), et statistiquement un ensemble de tels "photons" donnerait bien une lumière blanche. Si on le faisait passer dans un spectromètre de la même façon, leur détection se répartirait aléatoirement dans les différentes longueurs d'onde et donnerait un arc en ciel.

Mais attention la lumière naturelle n'est PAS une superposition cohérente , c'est une superposition statistique aléatoire, ce n'est pas décrit par un état de Fock pur mais par quelque chose de plus compliqué (une matrice densité). Les propriétés quantiques détaillées en terme de cohérence ne sont pas les mêmes; Ce n'est donc pas "un mélange de photons blancs" (meme si sur des mesures "simples" on peut ne pas voir la différence), en particulier la longueur de cohérence est bien plus grande.

[Deedee81]

Salut,

J'avais perdu un peu le fil. C'est un peu une redite du message d'archi3, mais en effet par photon blanc je pensais à des états avec une large incertitude sur la longueur d'onde, suffisante pour couvrir le spectre visible. Un flux de tels photons donnant visuellement le blanc. Mais comme j'ai dit je ne suis pas sûr que cela se rencontre.

Bien entendu il faut éviter de mélanger "photons - ondes EM - perception". C'est déjà compliqué comme ça C'est juste que pour ce type d'état je ne vois pas trop comment les appeler autrement.

[Paradigm]

C'est juste que pour ce type d'état je ne vois pas trop comment les appeler autrement.

C'est comme le bruit blanc, bien que la chromesthésie est un type de synesthésie pour laquelle les stimuli sonores évoquent automatiquement et involontairement une expérience de la couleur (même dans le noir complet sans aucun stimuli de lumière).

Si je comprend les définitions données. Est appelé photon "blanc" , un photon dans un état cohérent de superposition d'une infinité d'impulsion. Ce qui n'est pas la même chose qu'un état à n-photons.

La rétine pouvant être considéré comme un appareil de mesure, ce photon" blanc" va se réduire en un seul état propre (brisure de la superposition d'état) et sera immédiatement absorbé.Chaque nouveau photon "blanc" ne se réduira pas forcement dans le même état propre.

Je persiste " Mal nommer un objet, c'est ajouter au malheur de ce monde ".Albert Camus

Cordialement,

[invite6c250b59]

Je persiste " Mal nommer un objet, c'est ajouter au malheur de ce monde ".Albert Camus

Si mal nommer un objet ajoute au malheur, est-ce que le dire dans une autre langue lui ajoute un âme?

[coussin]

C'est juste que pour ce type d'état je ne vois pas trop comment les appeler autrement.

Bah c'est un paquet d'onde, tout simplement. Non ?

[inviteb456439c]

vous pouvez pas vous en empecher hein, faut toujours à un moment que vous partiez dans des concepts mathématique qui ne veulent plus rien dire quand on ne les a pas étudié.

Donc au final on me dit qu'un photon blanc ça existe et d'autre pas, donc je sui encore moins avancé qu'au début je crois XD

[Paradigm]

Bonjour,

Une vidéo de vulgarisation. Je n'ai pas trouvé en français. La règle de la vulgarisation est bien souvent : pour gagner en clarté il faut perdre en véracité.

Toutefois pour percevoir du blanc il faut traverser toute les étapes du système visuel avant de vivre l’expérience personnelle du ressentie de la couleur blanche. Et donc la première question à se poser : Un photon unique désigné "blanc", car dans un état de superposition d'implusion (à noter qu'un photon a plusieurs degré de liberté), va fournir quelle réponse au cône de la rétine avec lequel il va interagir ?

Cordialement,

[Archi3]

Tu peux poser la question pour n'importe quel photon , y compris "monochromatique" .Aucune "couleur perçue" ne correspond à l'excitation d'un seul type de cône, même les couleurs pures (monochromatiques) peuvent exciter les 3 types de cônes. Le cerveau a donc besoin d'une statistique sur suffisamment de photons pour reconstruire la sensation de couleur à partir de 3 signaux (x,y,z) correspondant au nombres de cônes de chaque type excités. Un photon "unique" n'a donc ... aucune couleur. En fait si on savait exciter sélectivement (électriquement ) un seul type de couleur, on produirait une sensation de couleur qui n'existe jamais dans la nature (elle serait "en dehors" du diagramme chromatique).

[mach3]

Le mieux de toute façon est d'arrêter de considérer qu'un photon possède une couleur ou même une longueur d'onde. La couleur est une sensation résultant entre autre de l'interaction de plusieurs photons avec les cellules de la rétine. Pas une propriété du photon. La longueur d'onde est la propriété d'une onde monochromatique, c'est à dire une onde plane et étendue à l'infini, où les amplitudes des champs électriques et magnétiques suivent une sinusoide parfaite. Une telle onde n'est pas un photon. La longueur d'onde n'est pas la propriété du photon.

Le photon est au mieux un paquet d'onde, des oscillations du champ plus ou moins délimitées. Si on regarde les fréquences qui sont dedans (transformée de Fourier), son spectre, on n'obtient pas une raie fine (un dirac, cas de l'onde monochromatique) mais une patate (par exemple une gaussienne entre autre possibilité) plus ou moins étalée. On a une distribution de longueurs d'onde, pas une unique longueur d'onde.
Cela étant dit, tout un tas de photons de même energie emis dans la même direction tend à ressembler à une onde monochromatique dont la longueur d'onde est lié à l'énergie des photons.

m@ch3

[Paradigm]

Tu peux poser la question pour n'importe quel photon , y compris "monochromatique" .Aucune "couleur perçue" ne correspond à l'excitation d'un seul type de cône, même les couleurs pures (monochromatiques) peuvent exciter les 3 types de cônes.

Oui et cela couplé au principe d'univariance qui montre qu'un seul cône ne sais pas faire de discrimination. La question est pour interroger la pertinence ou non de la notion du photon "blanc" qui serait dans un état de superposition d'un des degrés de liberté du photon et donc un flux de photon"blanc" conduirait à la perception du blanc.

Le cerveau a donc besoin d'une statistique sur suffisamment de photons pour reconstruire la sensation de couleur à partir de 3 signaux (x,y,z) correspondant au nombres de cônes de chaque type excités.

C'est la théorie de la trichromatie développé par Thomas Young (1773–1829) and Hermann von Helmholtz (1821–1894). Toutefois il faut d'autres explications en complément de cette théorie pour prendre compte par exemple la Constance de couleur. Voir le phénomène mentionné par Pio2001.

Cordialement,

[Paradigm]

Le mieux de toute façon est d'arrêter de considérer qu'un photon possède une couleur ou même une longueur d'onde. La couleur est une sensation résultant entre autre de l'interaction de plusieurs photons avec les cellules de la rétine

Je partage aussi les réponses données dans le forum PF masudr et selfAdjoint

Cordialement,

[Archi3]

Le photon est au mieux un paquet d'onde, des oscillations du champ plus ou moins délimitées. Si on regarde les fréquences qui sont dedans (transformée de Fourier), son spectre, on n'obtient pas une raie fine (un dirac, cas de l'onde monochromatique) mais une patate (par exemple une gaussienne entre autre possibilité) plus ou moins étalée. On a une distribution de longueurs d'onde, pas une unique longueur d'onde.

toutafé. Aucun photon "localisé" n'a une seule fréquence , ça découle du principe d'incertitude. Il n'y a donc aucune impossibilité comme je disais à construire un paquet d'onde dont la distribution de probabilité en fréquence correspond à un spectre de lumière "blanche". On peut meme estimer quantitativement à quoi il ressemble. Comme l'intervalle de la distribution en fréquence de la lumière "blanche" (mettons solaire) s'étend environ sur 0,55 +/- 0,2 µm , mettons que l'intervalle soit à deux sigma, le "facteur de qualité" d'une superposition cohérente serait , en ordre de grandeur. Un tel photon serait donc une "ondelette" de quelques sinusoïdes (environ 6) de longueur d'onde 0,55 µm s'étendant sur environ 3 µm, donc durant environ 10 femto secondes (c'est un ordre de grandeur bien sur).
Comme je disais la lumière naturelle ne ressemble pas à ça, la durée de cohérence est bien plus grande (de l'ordre de 106

[Archi3]

oups envoi inopiné, si un modérateur peut recoller les morceaux avec le message précédent ...je continue

de l'ordre de 10⁶, correspondant à la largeur naturelle des raies atomiques. C'est donc mieux de la penser comme une collection de différents photons bien plus "monochromatiques", même si la sensation produite est la même.


Pour la perception de la couleur suivant l'environnement, l'exemple donné par Pio est effectivement spectaculaire. On peut s'amuser à découper des carrés dans la partie sombre et les déplacer dans la partie éclairée. Le vert "clair" à l'ombre devient vert très foncé à la lumière, le rouge devient marron très sombre etc ...(ps pour ceux qui disent que le marron n'est pas une couleur, en fait c'est juste un orange plus ou moins jaune ou rouge, mais sombre).

[Paradigm]

Aucun photon "localisé" n'a une seule fréquence , ça découle du principe d'incertitude. Il n'y a donc aucune impossibilité comme je disais à construire un paquet d'onde dont la distribution de probabilité en fréquence correspond à un spectre de lumière "blanche".

Cela découle aussi de statistique, ce qui nécessite de préparer plusieurs photons dans le même état pour établir ces probabilités. La quantification canonique du champ électrique représenté dans l'espace des phases pour un état cohérents la distribution de probabilité concernant les opérateurs de la quadrature :



Cordialement,

[invite6c250b59]

Un tel photon serait donc une "ondelette" de quelques sinusoïdes (environ 6) de longueur d'onde 0,55 µm s'étendant sur environ 3 µm

Si ton spectre s'étend sur 3000 nm, tu sorts du spectre visible. Je suppose que tu voulais dire 0,3 µm, ou 300 nm? Quelle est l'énergie de ce paquet?

[Archi3]

Si ton spectre s'étend sur 3000 nm, tu sorts du spectre visible. Je suppose que tu voulais dire 0,3 µm, ou 300 nm? Quelle est l'énergie de ce paquet?

non je parlais de l'extension spatiale du paquet d'onde, pas de la longueur d'onde - environ 6 ondulations de 0,5 µm , ça fait une ondelette d'environ 3 µm de long.
L'énergie n'est pas bien définie (pas plus que la position ou l'impulsion), puisque ce n'est pas un état propre de l'hamiltonien. En moyenne ce serait la même que celle du corps noir solaire qu'il est censé reproduire.

[Archi3]

Cela découle aussi de statistique, ce qui nécessite de préparer plusieurs photons dans le même état pour établir ces probabilités. La quantification canonique du champ électrique représenté dans l'espace des phases pour un état cohérents la distribution de probabilité concernant les opérateurs de la quadrature :

là c'est un peu différent, dans les états cohérents on ne superpose pas des états de fréquences différentes mais des états de nombre de photons différents, qui ont tous la même fréquence, pour définir "le plus précisément possible" l'amplitude du champ électrique en fonction du temps - qui n'est pas définie dans un état pur à N photons.

[Paradigm]

là c'est un peu différent, dans les états cohérents on ne superpose pas des états de fréquences différentes mais des états de nombre de photons différents

Oui des états de Fock, mais n'y a t-il pas analogie en ce qui concerne la distribution de probabilité, qui découle du principe d'incertitude, qui doit porter aussi sur des statistiques même pour la fonction d'onde (exactement le carré de la norme de la fonction d'onde car c'est une amplitude de probabilité et non une densité de probabilité) ?

Cordialement

[invite6c250b59]

non je parlais de l'extension spatiale du paquet d'onde (...) L'énergie n'est pas bien définie

Ok (...) donc pour toi le photon "blanc" évoqué plus haut c'est un état avec un nombre de photon connu (N=1), d'énergie pas bien définie, et c'est un état pur à N photons ce qui est un peu différent d'un état cohérent. Le tout te semble-t-il cohérent?

[Archi3]

Ok (...) donc pour toi le photon "blanc" évoqué plus haut c'est un état avec un nombre de photon connu (N=1), d'énergie pas bien définie, et c'est un état pur à N photons ce qui est un peu différent d'un état cohérent.

?? où ai-je dit que l'état à 1 photon était un état à N photons ? ma remarque du #55 concernait les états cohérents pour dire qu'ils étaient (en général) une alternative aux états à N photons, et représentaient mieux un état "quasi classique", mais là je ne parlais plus du tout du problème du photon blanc à 1 photon. Désolé si ce n'était pas clair.

Je précise aussi que ma description de "l'ondelette" à 1 photon blanc voulait juste décrire à quoi ressemblerait une onde classique obtenue en superposant des ondes sinusoïdales avec les mêmes amplitudes, mais bien sur l'état de Fock ne peut pas se représenter aussi simplement qu'avec une image classique.

[Paradigm]

Bonjour,

En fait le cône de la rétine qui va interagir avec le photon est il considéré comme un compteur de photon (variable discrète représenté dans l'espace de Fock) ou comme un détecteur homodyne (variable continue souvent représenté par une fonction de Wigner plutôt qu'une matrice densité).

Image extraite de cette présentation



Cordialement,

[Pio2001]

vous pouvez pas vous en empecher hein, faut toujours à un moment que vous partiez dans des concepts mathématique qui ne veulent plus rien dire quand on ne les a pas étudié.

Donc au final on me dit qu'un photon blanc ça existe et d'autre pas, donc je sui encore moins avancé qu'au début je crois XD

Mon pauvre Matrix_fr...
Quand je pense que c'est moi qui ai parlé le premier de "photon blanc"...

http://colorizer.org/

Essayez de créer du gris, du rose, et du vert foncé en utilisant les trois curseurs Red (rouge), Green (vert), Blue (bleu).
Puis recommencez en utilisant les trois curseurs Hue (teinte), Saturation (saturation), Lightness (luminosité).

Alors c'est dommage, mais je n'arrive plus à utiliser ce site.
Mais dans le logiciel Gimp, il y a aussi des curseurs RGB et HSV pour créer des couleurs.

Voici donc les réponses.

En utilisant les curseurs Rouge, Vert et Bleu.

Pour créer du gris, les trois curseurs doivent être à 50 %.
Si on les met tous les trois à 100 %, ça donne du blanc, et tous les trois à 0%, ça donne du noir.

Pour créer du rose, mettre le rouge et le bleu à 100%, et le vert à 50 %.
Si on met le vert à 0%, cela donne du magenta, un rose très saturé.

Et pour créer du vert foncé, mettre le bleu et le rouge à 0%, et le vert à 50% seulement.

En utilisant les curseurs Teinte Saturation Luminosité.

Pour créer du gris, mettre la saturation à 0% et la luminosité à 50%.
Tant que la saturation est à 0%, le curseur de teinte n'a aucun effet.

Pour créer du rose, mettre la saturation à 50%, la luminosité à 100%, et utiliser le curseur de teinte pour choisir la couleur rose.

Et pour créer du vert foncé, mettre la luminosité à 50%, la saturation à 100%, et utiliser le curseur de teinte pour obtenir la teinte verte souhaitée.