Pigment

Un pigment est une substance colorée, naturelle ou artificielle, d'origine minérale ou organique.

Dans la nature, cela peut-être le constituant d'un minéral (terres, lapis-lazuli, cinabre) ou bien une substance organique, animale (os, sépia) ou végétale (bistre, indigo), présente dans les cellules d'un organisme vivant et produisant la couleur.

De manière artificielle (pigments de synthèse), les pigments minéraux sont des liaisons métal (cobalt, sulfure, oxyde de fer) tandis que les pigments organiques, issus de la chimie du pétrole, sont des liaisons carbone (pérylènes, phtalocyanines, azoïques).

En art ou en industrie les pigments sont des poudres, généralement broyées très finement avant d'être mises en suspension dans un liant (ou médium), liquide, plus ou moins fluide, ou visqueux, pour obtenir les peintures, les enduits, ou les encres. Ils sont généralement insolubles dans le milieu se fixant à la surface du support sur lequel on l'applique, contrairement aux teintures qui pénètrent dans les fibres.

Les colorants étaient connus et utilisés depuis la plus haute Antiquité. Les Sumériens, Grecs, Romains, Égyptiens, Mayas, etc. les utilisaient abondamment, notamment comme teintures et produits cosmétiques.

De principaux pigments naturels (colorants) sont extraits de plantes tinctoriales. La substance organique produisant la couleur est extraite de divers parties constitutives de la plante : les feuilles (guède, chlorophylle (E140), anthocyanes (E163)), les racines (garance) ou le tronc

Parmi les plantes tinctoriales les plus connues furent :

• l'indigo tiré de l'indigotier pour la production du bleu indigo
• la guède ou pastel des teinturiers pour la production du bleu pastel
• la garance, pour la laque rouge de garance
• le safran tiré du Crocus sativus. Loin devant le caviar et les truffes, c'est le produit alimentaire le plus cher au monde puisqu'il se négocie couramment autour de 2 000 euros le kg…Il faut 160 000 fleurs pour faire un kilo de safran.
• la gaude pour la laque jaune de gaude (ou des verts en association avec le bleu de guède)

Les colorants pouvaient aussi être extraits d'organismes vivants :

• la cochenille/kermès pour des rouges carmins, écarlates ou cramoisis
• le murex pour le pourpre qui colore depuis des millénaires la robe des sénateurs ou des cardinaux à Rome

A partir du XIX siècle, beaucoup de ces colorants ont été fabriqués de manière synthétique ([l'alizarine remplace la garance, la mauvéine, aniline, fuchsine) Beaucoup sont aujourd'hui remplacés par des composés synthétiques, azoïques tirés de l'aniline.

Le pigment le plus connu est la mélanine, substance produite par les mélanocytes.

On connaît deux types de mélanines :

• la mélanine- base ou eumélanine est un polymère brun-noir
• la phéomélanine de couleur jaune-rouge (c'est un monomère). Présente dans les yeux et les phanères peaux, ongles et cheveux, elle donne les grains de beauté, le bronzage mais la dégénérescence de ces cellules donne le mélanome tumeur cancéreuse redoutable sous la forme du mélanome malin cutané (MMC). Alors que le bronzage a pour rôle (outre de fournir de la vitamine D) de protéger les peaux claires des UVA/UVB du soleil.

L'absence congénitale de mélanine produit l'albinisme. Cette absence est due à une voire deux enzymes défaillantes. La première servant à former de la tyrosine et la deuxième servant à transformer la tyrosine en mélanine. Cela signifie que si la première enzyme est défaillante, la mélanine ne sera pas produite et par conséquent le sujet sera albinos.

• dans les yeux, les pigments, mélanines et lipofuscine (yeux verts) colorent l'iris en vert, gris, noir, noisette…

Alors que des pigments en très faible quantité donneront les yeux bleus. Cet iris peut parfois être rouge en l'absence totale de pigment (ex. en cas d'albinisme).

• Dans les vaisseaux des mammifères : l'hémoglobine équivalent sanguin de la chlorophylle donne un rouge rutilant.

Si le rouge de betterave (bétanine - E162) est bien inoffensif, d'autres pigments colorants ne l'étaient guère, comme :

• le jaune-de-beurre qui servait à colorer les margarines,
• l'amarante (E123) (colorant rouge)

Ils ont été justement condamnés par l'Académie nationale de médecine comme cancérigènes bien qu'ils aient été largement utilisés dans les siècles précédents.

Les pigments utilisés en peinture ont diverses origines : on peut les classer dans deux groupes chimiques (pigment minéral ou organique) , divisés en deux sous-groupes (pigment naturel ou synthétique).

• Les pigments minéraux sont extraits de la roche naturelle (lapis-lazuli, ocres, terres) ou fabriqués synthétiquement à base d'oxydes métalliques (cobalt, cadmium). Leurs teintes sont proches de celles de la nature.
• Les pigments organiques proviennent de sources naturelles, animale (os, sépia) ou végétale (indigo, cinabre), ou constitués artificiellement de liaisons carbone (quinacridones, phtalocyanines, azoïques). Leurs teintes sont vives, colorantes et souvent translucides.

De nos jours, la plupart des pigments sont d'origine industrielle (synthétiques). Seuls quelques pigments sont encore extraits à partir de minéraux, comme les ocres.

La production mondiale de certains pigments comme le blanc de titane s'élève à plusieurs centaines de tonnes par an.

Qualités des pigments beaux-arts

En peinture, les qualités requises pour les pigments sont :

• leur résistance à la lumière : certains pigments se décolorent lorsqu'ils sont exposés à la lumière. Les pigments fugaces sont aujourd'hui éliminés des nuanciers.
• leur miscibilité (compatibilité) avec les autres pigments : certains pigments réagissent entre-eux, tel ceux à base de plomb (blanc d'argent) qui noircissent au contact de couleurs contenant du soufre (cadmiums, outremer).
• leur pouvoir couvrant : les pigments sont naturellement opaques, semi-opaques, semi-transparents ou transparents (il est aujourd'hui possible de donner ces qualités artificiellement)
• leur pouvoir colorant : certains pigments tâchent le support de manière durable tandis que d'autres s'effacent facilement

Nomenclature des pigments

Dans le domaine du beaux-arts, chaque tube et pot de peinture est muni d'une étiquette comportant un certain nombre d'informations relatives à la couleur :

• Solidité à la lumière (par une série de +, * ou A selon la marque), d'après des tests de résistance en lumière de musée,
• Opacité/transparence ( vide/plein ou T/O)
• Code du pigment selon sa référence dans le Colour Index International. Il s'agit d'un code comportant 1 ou 2 lettres pour sa famille de couleur, suivi d'un numéro correspondant à la référence précise du pigment.

Selon le Colour Index, les lettres des pigments correspondent aux familles de couleurs, selon une terminologie anglaise car normalisée aux États-Unis :

• W = White (blanc)
• O = Orange (orange)
• R = Red (rouge)
• Y = Yellow (jaune)
• B = Blue (bleu)
• G = Green (vert)
• Bk = Black (noir)
• Br = Brown (brun)

Par exemple : PB29 correspond au Pigment Blue n°29, qui est le bleu outremer (aluminosilicate de sodium). Les pigments naturels sont précédés de la lettre N en place du P, par exemple le rouge carmin est NR4. Lorsque la couleur est obtenue à partir d'un mélange de pigments, chacun d'eux est mentionné : par exemple le gris de Payne est souvent PB15/PBk6.

Dénominations

Les noms des couleurs modernes varient d’une marque à l’autre. On trouve ainsi dans nos nuanciers :

• Des appellations génériques (rouge vermillon, noir d’ivoire, terre de Sienne), même si le pigment n'est plus celui d'origine (naturel), mais son équivalent synthétique. Par exemple, le bleu indigo n'est plus le pigment NB1, issu de l'indigotier, mais son équivalent de synthèse (PB66).

• Des reprises de nom du pigment (bleu phtalo, vert de cobalt, rouge de quinacridone). C'est la manière la plus simple et fidèle d'appeler une couleur mais certains noms compliqués (benzimidazolone, anthraquinonique) expliquent que cela ne puisse être généralisé.

• Le nom du fabricant (vert Rowney, rouge Blockx)

Quelques précisions :

• • De même qu'un même nom peut couvrir diverses compositions pigmentaires, un même pigment peut se retrouver sous des noms de couleur divers : un vert phtalocyanine (PG7) sera appelé vert Monestial (Daler-Rowney), vert cyanine (Pébéo), vert bleu Winsor (Winsor) ou vert phtalo (Lefranc, Talens).
• Beaucoup de couleurs gardent leur appellation d'origine alors qu'elles sont aujourd'hui obtenues à partir d'un mélange de différents pigments synthétiques : une couleur comme le jaune de Naples, ce jaune rosé obtenu à partir de plomb et souffre, arrêté car toxique, est aujourd'hui présent sous la forme de mélanges divers, plus ou moins approximatifs.
• Certaines imitations n'en portent pas la mention (Imitation ou Hue) par le fabricant (carmin, laque de garance), même quand le pigment d’origine est encore disponible (terre verte, ocres).
• Certaines substitutions peuvent présenter des avantages : les terres de Sienne et d'ombre (PBr7) sont aujourd'hui souvent produites à partir d'équivalents de synthèse (PY42 et PR101), qui, dénués de manganèse, sont préférables lorsqu'utilisés à l'huile.

Pigments beaux-arts

Voici quelques exemples de pigments utilisés dans les couleurs à l'huile (peinture à l'huile), à l'eau (gouache,aquarelle ), à l'acrylique (acrylique), à l'œuf (tempera), etc.

• Bleu

• Historiques : indigo (végétal) et lapis-lazuli (minéral)

• Minéraux de synthèse : bleu de cobalt, bleu de Prusse, bleu outremer, bleu de manganèse, bleu céruléum, turquoise de cobalt

• Organiques de synthèse : bleu de phtalocyanine, turquoise de phtalocyanine, bleu d'indanthrène, bleu indigo

• Rouge

• Historiques : carmin ou kermès (puces cochenille), vermillon (cinabre), minium, sinopia, pourpre (murex)

• Minéral naturel : ocre rouge

• Organiques naturels : laque de garance véritable (végétal),

• Minéraux de synthèse : oxyde de fer rouge, rouges de cadmium

• Organiques de synthèse : rouge toluidine (hélios), rouge naphtol, laque d'alizarine, rose/magenta de quinacridone, rouge pérylène, rouge anthraquinonique, rouge pyrrole/DPP

• Jaune

• Historiques d'origine végétale : jaune safran (curcuma), jaune indien (issu de l'urine de bétail nourri de feuilles de manguier), gomme-gutte ou jaune du Cambodge, quercitrin et quercitron (gaude)

• Historique d'origine minérale : jaune de Naples (antimoine), Orpiment (jaune de Perse)

• Minéraux naturels : ocre jaune

• Minéraux de synthèse : jaune de barite (baryum), jaune de chrome, jaune de cadmium, jaune auréoline (cobalt), oxyde de fer jaune, jaune de nickel titane, jaune de Mars, jaune bismuth/vanadium

• Organiques de synthèse : jaune de Hansa/arylamide, jaune isoindolinone , jaune azoïque, jaune benzimidazolone , jaune dioxine de nickel

• Orange

• Historiques d'origine végétale : la gomme-gutte ou jaune du Cambodge.

• Historique d'origine minérale : le minium (véritable mine de rouges/orangés), le rouge-orangé d'Andrinople, le rouge de carthame (quasiment un orangé), l'arséniate de cobalt (va du rouge au jaune, mais très toxique)

• Minéraux de synthèse : orange de cadmium, orangé de Mars (oxyde de fer), orangé de cobalt

• Organiques de synthèse : orange pyrazolone, orange benzimidazolone, orange isoindoline, orange pyrrole/DPP

• Vert

• Historiques : vert de Bohème, vert de vessie (nerprun), stil-de-grain, vert de malachite

• Minéral naturel : terre verte

• Minéraux de synthèse : vert oxyde de chrome, vert émeraude ou viridien, vert de cobalt

• Organiques de synthèse : vert phtalocyanine, vert naphtol

• Violet

• Historiques : violet de Mars (hématite), capuut mortum (tête de mort), maurelle (Chrozophora), orseille

• Minéraux de synthèse : violet de cobalt, violet d'outremer, violet de manganèse

• Organiques de synthèse : mauve dioxazine, violet pérylène, rose et violet quinacridone

• Brun

• Minéraux naturels : terre de Sienne (naturelle, brûlée), terre d'ombre (naturelle, brûlée), terre de Cassel

• Organiques naturels : brun Van Dyck, sépia

• Minéraux de synthèse : brun de Mars, brun minéral (chromate de zinc et fer)

• Organiques de synthèse : brun azoïque, brun benzimidazolone, brun quinacridone

• Noir

• Historique d'origine animale : noir d'ivoire (à base d'ivoire à l'origine, os par la suite)

• Historiques d'origine minérale : gris de Davy, noir de vigne, noir de campêche

• Minéraux naturels : bitume de Judée

• Minéraux de synthèse : noir d'ivoire, noir de fumée et/ou noir de suie et/ou noir de lampe, noir de Mars (oxyde de fer),

• Organiques de synthèse : noir de pérylène

• Blanc

• Minéraux de synthèse : blanc de zinc, blanc de lithopone, blanc de titane (Dioxyde de titane), blanc de Meudon, blanc d'argent (céruse, toxique)

Les pigments naturels étaient utilisés autrefois, pour les produits cosmétiques.