Un prisme brut et un disque taillé à facettes traversent le même rayon de soleil, et pourtant ils ne laissent pas la même trace sur le mur. L'un étale une bande unique et longue, l'autre sème une multitude de taches courtes dans plusieurs directions. Choisir entre les deux revient donc moins à chercher davantage d'arc-en-ciel qu'à décider quelle forme de tache vous voulez retrouver sur la paroi au retour du soleil.
Ce qui sépare les couleurs, et ce qui ne les sépare pas
Une vitre ordinaire ne colore rien. Ses deux faces sont parallèles : le rayon entre, ressort blanc, simplement décalé sur le côté. Pour obtenir des couleurs, il faut que la lumière entre par une face et ressorte par une autre, inclinée par rapport à la première. C'est le travail de chaque paire de faces d'un objet taillé, et c'est là que la géométrie de la pièce prend toute son importance.
Le verre ne fabrique pas ces couleurs, il sépare celles que la lumière blanche contient déjà. Sa façon de ralentir le rayon change avec la longueur d'onde : l'indice du verre n'a pas la même valeur sur toute l'étendue du spectre, et c'est de cet écart que naît la séparation. Un verre plus dispersif étale donc davantage les teintes qu'un verre ordinaire.
Toutes les faces ne se laissent pas traverser pour autant. Au-delà d'un certain angle d'incidence, la lumière ne sort plus du verre : elle se réfléchit à l'intérieur, comme sur un miroir. Cette réflexion interne explique une part du scintillement des pièces à facettes : une fraction du rayon rebondit d'une face à l'autre avant de ressortir ailleurs, ce qui allume l'objet entier plutôt qu'une seule direction.
Un prisme brut : une arête, une direction, une bande
Un prisme brut se reconnaît à sa simplicité : deux faces utiles, un angle d'arête choisi, rien d'autre. Le rayon traverse la première face, se sépare un peu, puis ressort par la seconde, qui achève la déviation. L'angle dont la lumière est écartée dépend de deux choses seulement, l'angle entre les deux faces traversées et l'indice du verre. Tout le reste du trajet se déduit de ces deux données.
Les chiffres du cas le mieux documenté donnent l'ordre de grandeur. Sur un prisme de glace dont l'arête fait 60 degrés, la déviation minimale du rayon se calcule à 21,84 degrés. Le détail par couleur est plus instructif : avec un indice de 1,306, le rouge sort à 21,54 degrés, et avec 1,317, le bleu atteint 22,37 degrés, de part et d'autre de cette valeur moyenne. Entre les deux extrémités du spectre visible, il n'y a donc même pas un degré d'écart, et c'est cet écart minuscule qui, à quelques mètres, dessine une bande lisible.
Cette bande a une autre particularité, visible sur les halos du même type : son bord bleu est moins saturé que prévu, parce que d'autres longueurs d'onde se réfractent sous le même angle que lui. Les couleurs se chevauchent donc au milieu de la bande et se diluent sur les bords. Un prisme brut donne une bande continue, oui, mais avec un cœur lumineux et des extrémités pâles, à condition de la recevoir sur une surface sombre.
Un prisme concentre d'ailleurs tout le rayon qu'il reçoit sur une seule trace : la lumière disponible se répartit sur une ligne au lieu de se disperser en tous sens. La bande paraît donc plus vive qu'une tache isolée d'un objet à facettes, où chaque petite face ne capte qu'une part du rayon. Une bande unique et un semis de taches ne se distinguent pas seulement par leur forme, mais aussi par la concentration de lumière que chacun suppose.
Un disque taillé : des dizaines d'arêtes, donc des dizaines de taches
Un disque de cristal de 30 mm ne présente pas une arête franche. Ses faces sont découpées en figures géométriques, losanges et triangles, dont les arêtes partent d'un point placé un peu au-dessus du centre, comme le décrit la fiche du lot de deux disques de 30 mm. Chaque creux, chaque arête forme une paire de faces inclinées d'un angle faible, orientée dans sa propre direction.
Chaque paire dévie donc le rayon, mais peu, et pas dans le même sens que sa voisine. La tache obtenue garde la forme de la face qui l'a produite : petite face, petite tache. Comme les orientations sont réparties sur toute la surface du disque, les taches se posent autour de la pièce, vers le haut, sur les côtés, en biais, au lieu de s'aligner en une seule bande. Ces taches courtes ne composent jamais un arc-en-ciel continu : elles forment une constellation de points colorés.
La lumière d'un disque évolue aussi avec l'heure, et c'est peut-être son intérêt principal. À mesure que le soleil tourne, l'angle sous lequel le rayon frappe chaque paire de faces change, et les taches se déplacent sur la paroi, apparaissent, s'éteignent. Une pièce fixe posée devant un carreau ne donne donc pas une image stable : elle offre une scène qui se recompose au fil des heures. Les retours de nos clients insistent sur ce point, plusieurs décrivant un rendu qui change selon le moment et un salon dont les murs se colorent pendant des heures.
L'un de ces retours note que ses deux pièces ne renvoient pas exactement les mêmes teintes, l'une tirant vers le bleu et la seconde vers le jaune : cette différence vient de la pente propre à chaque paire de faces. Un autre juge la forme très plate, comme une lentille, avant d'ajouter qu'elle scintille au premier rayon, ce qui doit beaucoup au jeu de réflexions internes décrit plus haut.
Les deux formes côte à côte
| Ce qui change | Prisme brut | Disque taillé à facettes |
|---|---|---|
| Nombre de paires de faces | Une ou deux, très vastes | Des dizaines, toutes petites |
| Direction de la déviation | Une seule, celle de l'arête | Dispersée dans plusieurs directions |
| Trace obtenue | Une bande continue, au cœur lumineux et aux bords pâles | Plusieurs taches courtes, nettes et séparées |
| Réglage demandé | Orientation et visée à trouver | Aucun : la pièce travaille dans plusieurs sens |
| Ce qu'il faut prévoir | Un fond sombre et du recul pour lire la bande | Un carreau, sans autre installation |
Le tableau se lit dans les deux sens. Si vous cherchez une bande colorée bien détachée du mur, à photographier ou à montrer, c'est la forme du prisme qu'il faut viser : une seule arête, une seule direction, et la séparation des couleurs concentrée sur une ligne. Si vous cherchez de la couleur répartie dans la pièce, sans rien régler, le disque taillé en pose davantage, parce que ses nombreuses arêtes travaillent en même temps.
Faire cohabiter un prisme et un disque
Rien n'oblige à choisir. Une pièce qui reçoit le soleil sur deux ouvertures peut porter une forme de chaque sorte, et la comparaison se fait alors en direct, sans achat supplémentaire : la bande du prisme sur un mur, le semis de taches du disque sur l'autre. C'est la manière la plus simple de savoir laquelle des deux traces vous préférez regarder tous les jours.
Les deux pièces ne demandent pas non plus les mêmes conditions de pose. Le disque se contente d'un fil et d'un point d'accroche, quand un mobile monté d'avance arrive prêt à suspendre, avec sa chaîne dorée et ses sept pierres, pour un encombrement plus visible dans la pièce. À l'inverse, une pièce faite de figures fines, comme la chaîne fine à sept figures, annonce des reflets dispersés sur les surfaces éclairées autour d'elle : son travail se rapproche de celui d'un disque taillé, et non de la bande unique d'un prisme.
Ce que la forme ne décide pas
La géométrie des faces tranche sur la forme de la trace, pas sur sa présence. Les deux objets décrits ici partagent la même exigence : de la lumière directe, un carreau traversé par le soleil, une surface claire en face. Sans soleil franc, ni l'un ni l'autre ne donne quoi que ce soit, et les retours de clients le disent sans détour : sous un ciel couvert, rien ne se produit.
La matière annoncée compte moins qu'on ne le croit, car le nom donné au verre ne dit rien de sa dispersion. Des verres d'optique de même aspect séparent les couleurs très différemment selon leur indice, celui d'un flint dense atteignant 1,72 quand un crown reste à 1,52. Aucune de ces valeurs n'est annoncée sur un objet décoratif, et la dispersion n'y est donc jamais garantie.
Reste la question de la place et de la pose. Un disque de 30 mm se suspend à un crochet de tringle, une patère ou la potence d'un porte-plante, sans perçage. Il ne demande qu'un fil à passer dans son trou, car le colis ne contient pas de suspension : vous choisissez la longueur. Un mobile monté, lui, arrive prêt à accrocher mais occupe son volume. Entre les deux, c'est l'encombrement accepté qui tranche, plus que la forme des taches.
Choisir selon la trace que vous voulez voir
Une première question porte sur la trace elle-même : voulez-vous une bande unique et lisible, quitte à orienter la pièce et à lui ménager un fond sombre ? La forme prismatique est faite pour cela. Préférez-vous de la couleur dispersée, sans rien régler, sur une fenêtre éclairée une partie de la journée ? Un disque taillé répond mieux. Reste ensuite à savoir si vous voulez une pièce ou plusieurs : deux disques sur deux carreaux posent deux jeux de taches, là où une pièce seule n'en pose qu'un.
Un dernier point pratique concerne le format. Le disque de 30 mm est annoncé avec une tolérance de 1 à 3 mm d'une pièce à l'autre, ce qui suffit à expliquer de légères différences de teinte dans un même lot, sans que l'une soit ratée. Cet objet se destine à l'intérieur, sur un carreau traversé par le soleil : dehors, il perdrait son effet et s'abîmerait. L'entretien se limite à un chiffon doux, sans eau ni produit, à raison d'un passage par mois.
Le reste se joue sur la fenêtre que vous avez. Repérez le carreau qui reçoit le plus longtemps le soleil direct, et notez ce qui se trouve en face de lui : un mur clair et dégagé sert les deux formes, une surface sombre avantage nettement la bande du prisme. Dans les deux cas, comptez 7 à 15 jours ouvrés pour la livraison, et 30 jours pour changer d'avis si la trace obtenue ne vous convient pas.
Questions frequentes
Un prisme brut projette-t-il un arc-en-ciel complet ?
Non. La bande obtenue va du rouge au bleu et reste étroite, avec des extrémités pâles. Elle se forme au-delà de la pièce, sur une surface claire : en regardant le prisme lui-même, vous ne voyez que des éclats, pas la bande. Un fond sombre et un peu de recul changent donc davantage l'expérience que la taille de l'objet.
Pourquoi un disque taillé ne donne-t-il pas une seule grande bande ?
Parce que le taillage multiplie les petites faces au lieu de ménager une grande arête. Le nombre de taches augmente avec la finesse de la taille, et leur dimension suit celle des faces concernées : une pièce finement découpée sème beaucoup de taches courtes, une pièce taillée plus grossièrement en donne moins, mais de plus larges. Aucune des deux ne reconstitue la bande d'un prisme.
Lequel des deux colore le plus la pièce ?
Ils ne colorent pas de la même façon. Le prisme concentre toute la lumière reçue sur une seule trace, la plus vive des deux, mais qui reste là où il est pointé. Le disque répartit cette même lumière en de nombreux points plus faibles, dispersés autour de lui. Pour de la couleur dans plusieurs directions, prenez le disque ; pour la trace la plus lumineuse, le prisme.
Un verre plus dispersif écarte-t-il davantage les couleurs ?
En laboratoire, oui : les verres d'optique se classent par un nombre d'Abbe de 25 à 65, la valeur la plus basse correspondant à la dispersion la plus forte, et un flint dense d'indice 1,72 sépare mieux les teintes qu'un crown à 1,52. Sur un objet décoratif, aucune de ces valeurs n'est annoncée : la dispersion n'est pas garantie.
Sources
- HyperPhysics, Georgia State University. Le halo à 22 degrés et la déviation minimale d'un prisme de glace. Valeurs de déviation pour un prisme de 60 degrés (21,84 degrés ; 21,54 degrés pour le rouge, 22,37 degrés pour le bleu) et saturation du bord bleu.
- HyperPhysics, Georgia State University. Réflexion interne totale et angle critique. Sortie du rayon par une face selon l'angle d'incidence.
- Greivenkamp J. E., University of Arizona, OPTI-201/202, 2018. Matériaux optiques et indice de réfraction. Variation de l'indice avec la longueur d'onde, nombre d'Abbe de 25 à 65, verre crown à 1,52 et flint dense à 1,72.