Il y a deux façons de produire de la lumière :

 

1) En provoquant des transitions entre les niveaux électroniques des atomes ou des molécules. Ce mécanisme est utilisé, entre autres, dans les lasers et les diodes électroluminescentes. La lumière produite ainsi a une fréquence déterminée et est donc monochromatique, Exemple : la lumière jaune des lampes au sodium.

 

2) En chauffant de la matière. Le spectre de fréquences est alors continu (toutes les fréquences possibles sont présentes) mais la distribution est en forme de cloche (loi de Plank), avec un pic dont la position dépend de la température du corps chauffé. À basses températures, le pic est dans l’infrarouge. Au fur et à mesure que la température monte, le pic se déplace vers les fréquences plus élevées. La couleur perçue par l’œil passe progressivement par le rouge, le jaune, le blanc. Cette lumière n’est pas monochromatique puisqu’elle contient toutes les fréquences possibles. Elle peut être décomposée par un prisme en une infinité de couleurs, du rouge au violet. La lumière solaire et celle d’une lampe à filament sont de ce type.

 

Un objet éclairé par la lumière du soleil absorbe certaines fréquences qui produisent des transitions électroniques et renvoie d’autres fréquences. Un objet est vert s’il absorbe tout le spectre visible sauf la région du vert.

 

Si vous mélangez des peintures de différentes couleurs, par exemple rouge, vert, bleu, vous aurez une peinture noire puisque ce qu’une des peintures n’absorbe pas est absorbé par les autres.

 

Par contre, si vous mélangez la lumière de plusieurs sources lumineuses monochromatiques, vous pouvez créer une lumière qui sera perçue par l’œil comme du brun, du violet, du blanc...

 

Une lumière monochromatique (une seule fréquence) sera toujours perçue comme une couleur particulière, mais pour l’œil, un mélange de lumières monochromatiques correspond également à une couleur particulière. 

 

En fait, on peut obtenir n’importe quelle couleur en mélangeant dans des proportions diverses de la lumière monochromatique rouge, bleue et verte (ou cyan, jaune et magenta). À titre d’exemple, voici un tableau qui donne les intensités relatives de rouge, vert et bleu (sur une échelle allant de 0 à 255) pour obtenir plus d’une centaine de couleur différentes sur votre écran.