Le projet « 1, 2, 3, Couleurs ! » fête ses 5 ans

Publié par Julien Delahaye, le 28 septembre 2020   230

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Le projet « 1, 2, 3 Couleurs ! » est un projet de vulgarisation scientifique 100 % grenoblois. Il est porté par Julien Delahaye, chercheur CNRS à l’Institut Néel, Sylvie Zanier, professeure agrégée à l’Université Grenoble Alpes, et Céline Cardeilhac, auto-entrepreneuse. L’objectif du projet est de permettre à tous, par l’approche scientifique et la mise en place d’expériences simples, de comprendre les phénomènes colorés : règles de mélange des couleurs, décomposition de la lumière blanche, codage RVB, vision des couleurs, etc. Nous développons pour cela des ressources en ligne, nous créons des kits pédagogiques et nous participons à de nombreuses actions de terrain.

La couleur : un sujet de choix pour pratiquer la démarche scientifique

La couleur est un sujet de choix pour pratiquer la démarche scientifique, et ce pour plusieurs raisons.

Tout d’abord, c’est un sujet qui touche un très large public. En effet, la couleur présente de multiples dimensions : scientifique et technologique bien sûr, mais aussi artistique, historique et même sociologique. Pour un médiateur scientifique, ce caractère pluridisciplinaire est particulièrement intéressant. Il permet de choisir la « bonne » porte d’entrée suivant le public à qui l’on s’adresse et de susciter ainsi l’intérêt même chez des personnes a priori sans appétence particulière pour les sciences. Face à des adolescents férus de nouvelles technologies, on abordera le sujet via les techniques de reproduction des couleurs sur les écrans lumineux. Face à des artistes peintres, on abordera le sujet en discutant les règles de mélange des pigments ou en analysant les fondements scientifiques de mouvements artistiques comme le pointillisme.


A l'aide d'un microscope USB, on peut faire le lien entre le codage RVB d'une couleur et ce qui se passe « en vrai » à petite échelle sur un écran lumineux.

Ensuite, la couleur en tant qu’objet d’étude scientifique permet de réaliser facilement et à moindre coût un grand nombre d’expériences. On peut ainsi être acteur du processus de découverte et vérifier les choses par soi-même, sans être réduit à regarder des articles ou des vidéos sur internet et à les croire « sur parole ». C’est l’occasion de développer son esprit d’analyse, son sens critique, mais aussi de vivre de véritables moments d’émerveillement et d’émotion, comme lors de l’apparition d’un spectre lumineux ou du phénomène des ombres colorées.


Soleil couchant sur le Vercors, vu (par un appareil photo) à travers un réseau de diffraction 2D.

Enfin, la couleur peut se pratiquer à tout âge en milieu scolaire, de la maternelle à l’université. Pour les plus petits, mélanger des couleurs en peinture, identifier les couleurs primaires, établir des règles de mélanges, tester l’universalité de ces règles avec d’autres matières colorées (pâte à modeler, colorants alimentaires, etc.), c’est déjà pratiquer la démarche scientifique. Pour les plus grands, il y aussi de quoi faire avec l’étude des couleurs de polarisation ou les couleurs interférentielles, qui sont des phénomènes relativement complexes à appréhender et dont la compréhension fait appel à la nature ondulatoire de la lumière.


Une boîte de feutres, une feuille blanche, et c’est parti pour un tableau présentant les règles de mélanges des matières colorées. L’œil averti reconnaitra les couleurs primaires, secondaires et les couples de couleurs complémentaires.

Une lente maturation

Nous sommes tombés dans la marmite de potion magique colorée en 2005, lors de l’Année Mondiale de la Physique. Nous participions alors, avec des collègues du CNRS et de l’université Joseph Fourier (aujourd’hui partie intégrante de l’UGA), à une exposition dédiée à la couleur au musée de Grenoble. L’occasion de prendre conscience du formidable potentiel de ce sujet pour parler science avec le grand public, et notamment avec les artistes. L’occasion aussi d’en mesurer toute la richesse. Pour nous comme pour beaucoup de physiciens, la couleur était avant tout associée à un ensemble de longueurs d’onde comprises entre 400 et 800 nm dans le spectre des ondes électromagnétiques. Nous n’avions jamais vraiment pris le temps de réfléchir à la couleur en tant que matière ou en tant que sensation (comment et pourquoi voyons-nous des couleurs ?).

Les années suivantes, nous poursuivions l’aventure. Nous menions de nombreuses interventions en milieu scolaire sur le thème de la couleur. Nous développions un format d’atelier scientifique pour enfants, mêlant des expériences de démonstration collective et des temps de fabrication d’objets (toupies multicolores, lunettes de diffraction). Ces ateliers furent présentés lors de festivals scientifiques locaux ou lors des éditions de la fête de la science. En 2015, nous proposions une formation sur la couleur à la toute nouvelle Maison pour la Science en Alpes Dauphiné.  Nous construisions un parcours pédagogique permettant aux enseignants de mieux comprendre les phénomènes colorés, notamment les fameuses synthèses additives et soustractives, et leur donnant des outils pour travailler ce thème en classe avec leurs élèves. En 2015, dans le contexte de l’année internationale de la lumière, nous participions à un concours « Lumière et couleurs » ouvert à toutes les écoles primaires de l’académie de Grenoble. Plus de trente classes répondirent à l’appel et envoyèrent de nombreuses et très riches productions. De quoi nourrir encore un peu plus notre réflexion sur la façon d’appréhender la couleur avec des enfants.


Page d’accueil du blog du concours « Lumière et couleurs ». Vous trouverez dans l’onglet « Vos contributions » des exemples de réalisations faites par les classes ayant participé au projet.

Forts de ces 10 années de terrain, nous décidions en  2015 de créer un site internet dédié à la couleur, site qui deviendra un an plus tard 123couleurs.fr. En janvier 2017, le projet prenait une nouvelle dimension avec l’arrivée dans l’équipe de Céline Cardeilhac et la création de la micro-entreprise « 123 Couleurs ». En mars 2017, une boutique en ligne était ouverte. Nous pouvions dès lors proposer à la vente du matériel difficile à trouver en France dans des formats adaptés et/ou à des prix raisonnables, mais également développer des kits éducatifs faits maison. Le projet 123 Couleurs était lancé. 

Contenu scientifique du site internet 123couleurs.fr

Le site internet 123couleurs.fr est essentiellement composé de pages scientifiques classées en trois catégories, avec des pages « Questions », « Expériences » et « Explications ». Les pages « Questions » permettent d’entrer dans l’arborescence du site via une question simple, par exemple « Combien y-a-t-il de couleurs dans l’arc-en-ciel ? ». Elles sont très courtes, avec une illustration, quelques lignes permettant de préciser la question, et des liens vers d’autres pages qui apportent des éléments de réponse détaillés. Les pages « Expériences » proposent des expériences simples à réaliser soi-même, comme par exemple « Les reflets colorés sur un CD », avec une liste du matériel nécessaire, un protocole, une description illustrée des observations qui peuvent être faites et une discussion renvoyant là encore si nécessaire à d’autres pages. Les pages « Explications » (par exemple : « Les différentes sources de lumière ») donnent des informations pour mieux comprendre les phénomènes colorés. Nous avons fait le choix d’expliquer les choses de façon précise et approfondie, tout en restant accessibles au plus grand nombre (au prix d’une lecture attentive). Nous nous appuyons pour cela autant que possible sur des illustrations (photos, schémas, animations), sans utiliser de formalisme mathématique. Pour chaque catégorie, les pages sont ensuite classées en trois thèmes « Lumière », « Matière » ou « Vision » : la couleur nait de la lumière, qui interagit avec la matière, avant d’être perçue par notre système de vision.


Page « Expériences » du site 123couleurs.fr

D’autres onglet du site renvoient à des actualités (annonce d’une nouvelle page, d’un événement auquel nous participons, etc.), à un glossaire contenant des mots de vocabulaire définis succinctement, et à une bibliographie et une sitographie régulièrement mises à jour.

Nous publions environ une page tous les deux mois et le site se complète ainsi petit à petit (les trois quarts des pages qui avaient été prévues initialement ont à présent été rédigées). Nous effectuons soigneusement nous-mêmes toutes les expériences que nous proposons, ce qui s’avère souvent très utile pour mettre le doigt sur des difficultés ou des subtilités pas toujours mentionnées sur d’autres sites internet. Nous apportons un soin particulier à la rédaction de nos textes et nos illustrations sont pour la très grande majorité des originaux.

Notre site est aujourd’hui bien référencé par les moteurs de recherche et attire plus de 10 000 visiteurs par mois. À noter que nos ressources en ligne ont été particulièrement sollicitées pendant la période de confinement, avec jusqu’à 10 000 visiteurs par semaine. Certaines pages ont été référencées sur des Padlets de classes et ont permis à des enseignants de proposer des activités scientifiques aux enfants et à leurs familles. Nous avons nous-même mis en ligne à cette occasion un parcours pédagogique comprenant 11 activités sur le thème de la couleur, avec un descriptif succinct et les liens vers les pages de notre site permettant de les mettre en œuvre.  

La boutique et les kits 123 Couleurs

Depuis 2017 et l’arrivée dans le projet de Céline Cardeilhac, auto-entrepreneuse, nous avons ouvert une boutique en ligne dédiée à la couleur.

Nous proposons à la vente du matériel brut qu’on ne trouve pas dans les commerces habituels. Il s’agit de filtres colorés, de réseaux de diffraction et de polariseurs linéaires. Ces produits sont proposés dans des formats et à des coûts permettant la pratique collective d’activités scientifiques, y compris à l’école primaire où les moyens financiers ne sont pas ceux des lycées ou des universités. Par exemple, les réseaux de diffraction sont proposés non pas sous forme de diapositives mais sous forme de feuilles à découper. Nous essayons également de promouvoir l’usage de certains produits encore mal connus du monde enseignant en France, comme les lunettes de diffraction, qui sont de véritables spectroscopes portables permettant des observations à la fois ludiques et relativement fines. 


Utilisation de lunettes de diffraction pour décomposer la lumière blanche lors du festival Remue-méninges à Echirolles.

Nous proposons également à la vente des kits éducatifs que nous concevons et fabriquons nous-même. Certains kits sont destinés aux enfants (Coul’kit Loisir pour les enfants de 7 à 12 ans, Coul’kit Sup pour les jeunes de 15 ans et plus), d’autres aux enseignants ou à toute personne souhaitant proposer des animations scientifiques sur le thème de la couleur. Nous avons ainsi développé avec la Maison Pour la Science en Alpes Dauphiné une malle pédagogique contenant tout le matériel pour faire des expériences et pratiquer la démarche scientifique en classe, ainsi qu’un livret d’accompagnement de près de 100 pages. Ce livret rédigé par nos soins contient des descriptions précises d’activités, avec des conseils techniques et pédagogiques pour faciliter leur mise en œuvre. Un exemplaire de cette malle est actuellement disponible en prêt dans l’académie de Grenoble via le CREST (Centre de Ressources de l’INSPÉ Grenoble). Plus récemment, nous avons décliné cette malle en un Coul’kit Classe, que les enseignants peuvent acquérir pour leur classe ou leur école.


Le contenu de notre Coul'kit Classe, avec tout le matériel pour pratiquer des expériences en classe sur le thème de la couleur.

Les profils de nos clients sont très variés, beaucoup plus que ce que nous avions imaginé au départ. Il y a des enseignants bien sûr (écoles primaires, collèges, lycées et universités), mais également des artistes, et même quelques industriels. Nous essayons dans la mesure du possible de répondre aux demandes techniques et scientifiques qui nous sont faites et qui sont souvent propices à des échanges enrichissants. C’est notamment comme cela que nous avons décidé de proposer à la vente des filtres rouges spéciaux pour décoder des énigmes d’Escape Game, application que nous n’avions pas imaginée au début du projet. Toutes les ventes se font pour l’instant en direct, via la boutique en ligne du site 123couleurs ou via des demandes de devis.  

Autres activités

Au-delà du développement de notre site internet et de notre boutique, nous avons continué pendant ces trois dernières années à promouvoir le thème de la couleur par des actions de terrain. Nous avons participé à des festivals scientifiques locaux (Remue-méninges à Echirolles, Sciences en folie à Grenoble, les Tribulations savantes sur le campus de l’UGA) ou nationaux (Pint of Science, Semaine de la Science). Nous avons accueilli des classes sur le campus de Grenoble dans le cadre des ateliers Sciences Ouvertes. Nous avons proposé des formations à des enseignants du primaire et du secondaire avec la Maison pour la Science en Alpes Dauphiné. Nous sommes intervenus dans de nombreux établissements scolaires : écoles primaires, collèges, lycées. Nous avons même participé à des ateliers scientifiques en prison avec l’association Egalité des Sciences. Nous avons également pu présenter notre projet lors d’événements locaux et nationaux (congrès de l’Union des Professeurs de Physique Chimie qui s’est tenu en 2019 à Grenoble, Maker-Faire de Grenoble en 2017 et de Paris en 2019). L’idée est à chaque fois la même : partager notre passion pour la couleur, et montrer l’intérêt de la démarche scientifique pour comprendre le monde qui nous entoure.


Jeux d'ombres chinoises devant des lumières colorées, lors d'un atelier Sciences Ouvertes à l'UGA.

Nos expérimentations nous conduisent parfois à des résultats dont l’intérêt va au-delà de la seule vulgarisation scientifique. Nous nous sommes ainsi interrogés récemment sur l’efficacité des traitements de lunettes anti-lumière bleue proposés aujourd’hui quasi-systématiquement par les opticiens. Comment est-il possible de proposer une protection contre la lumière bleue qui soit à la fois efficace et incolore ? Filtrer la lumière bleue, c’est possible et même relativement simple à faire : il suffit d’utiliser un filtre coloré jaune. Mais comment le faire avec un filtre soi-disant incolore, donc qui ne déforme pas les couleurs ? Après des discussions avec des opticiens, des mesures spectroscopiques sur différents types de verre et avec différentes sources de lumière contenant du bleu (lumière du jour, écrans d’ordinateur et de smartphone), il a fallu nous rendre à l’évidence : ces verres ne sont efficaces que sur une gamme très réduite de lumière « bleue », en réalité proche des UV, et en particulier pas sur celle émise par les écrans d’ordinateur et de smartphones. Fin 2018, nous avons rédigé un article à destination du grand public pour expliquer nos résultats. Puis nous avons contacté l’association de défense des consommateurs Que Choisir, qui préparait justement un article sur les dangers de la lumière bleue. Suite à nos échanges, l’association décidait de tourner une vidéo pour dénoncer une pratique courante des opticiens (parfois utilisée en toute bonne foi) censée démontrer l’efficacité des verres traités anti-lumière bleue. Nous avons également publié dans le Bulletin de l’Union des Professeurs de Physique Chimie un article expliquant en quoi le thème de la lumière bleue et les moyens de s’en protéger pouvaient constituer un excellent sujet d’investigation scientifique pour des lycéens.


Les traitements anti-lumière bleue « incolores » proposés par les opticiens sur les lunettes de vue sont très efficaces sur le domaine proche des UV, mais ne réduisent que très peu le pic de lumière bleue émis par les écrans lumineux (ordinateurs, smartphone).

Et maintenant ?

Notre site internet 123couleurs.fr compte aujourd’hui plus de 60 pages, qui sont autant de ressources accessibles à tous et qui, nous l’espérons, donneront envie aussi à des non-scientifiques de tenter l’aventure. La plupart des pages initialement prévues sont rédigées à présent mais nous n’avons pas pour autant l’impression d’avoir fait le tour de la question. De nouvelles idées d’expériences émergent au fil de nos lectures et de nos échanges. La passion pour la couleur et ses mystères est toujours là, et les projets sont nombreux pour l’avenir : utiliser des supports vidéos pour compléter nos contenus actuels et toucher un public encore plus large ; participer à la mise en place d’une nouvelle exposition sur la couleur dans l’agglomération grenobloise ; développer de nouveaux produits ; et surtout continuer à partager et à échanger avec les jeunes et le grand public !

Julien Delahaye, Sylvie Zanier et Céline Cardeilhac.


>> Photos et illustrations : 123couleurs.fr

>> Retrouvez-nous lors de la prochaine édition de la fête de la Science, avec :

  • Une conférence sur la couleur diffusée sur internet vendredi 2 octobre à 16h et mercredi 7 octobre à 10h (lien ici) ;
  •   Un atelier scientifique ouvert à tous dimanche 4 octobre de 14h à 18h (si Dame COVID le permet) au musée de la Chimie de Jarrie.