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La synthèse soustractive des couleurs se définit comme le procédé combinant l'absorption d'au moins trois couleurs primaires pour obtenir toutes celles d'une gamme. Le terme soustractif est le fruit du fait qu'un objet coloré absorbe une partie de la lumière incidente. Une partie du spectre de celle-ci est donc soustraie. En retirant successivement certaines parties du spectre, les couleurs de la synthèse soustractive en laissent d'autres prépondérantes. Celles-ci déterminent la couleur résultante.
Des procédés de synthèse soustractive interviennent dans la photographie argentique en couleurs et l'impression en couleurs. Les trois colorants primaires généralement utilisés pour la synthèse soustractive sont un cyan, un jaune et un magenta, dont le spectre d'absorption doit convenir au procédé et dont la couleur exacte peut varier.
La perception des couleurs dépend de la longueur d'onde des rayonnements lumineux qui surviennent à la rétine, au fond de l'œil. Les trois sortes de cônes qui la tapissent sont inégalement sensibles aux différentes régions du spectre lumineux. Le système nerveux transforme les différences de réponse de ces cônes en sensation de couleur ; de sorte que des lumières qui créent la même réponse dans les cônes ont la même couleur, même si elles sont physiquement différentes. Quand il n'y a pas de différence, il n'y a pas d'impression de couleur, ou, si l'on veut, la couleur est blanche ou grise. Cette particularité permet à la trichromie de créer, avec seulement trois couleurs, toutes les couleurs intermédiaires.
Il y a deux manières de mettre en œuvre un procédé trichrome. Soit on part du noir (aucune lumière) et on y ajoute des quantités réglées de lumières des couleurs primaires : il s'agit de la synthèse additive des couleurs ; soit on part du blanc de la lumière qui illumine un écran ou une feuille de papier, et on en retire des couleurs, pour qu'il ne réfléchisse plus que les quantités désirées de chacune des mêmes primaires : on parle alors de la synthèse soustractive des couleurs.
La théorie de la synthèse soustractive des couleurs veut dire qu'on utilise des teintures bloc ((en) block dyes) 1. Il n'y en que des lointaines approximations dans la réalité ; mais elles permettent des explications et des calculs simplifiés. Ces teintures blocs se traduisent comme des filtres parfaits. Entre deux longueurs d'onde, soit ils laissent passer tous les rayonnement lumineux, et dans ce cas, ils bloquent absolument tout le reste ; soit ils bloquent absolument tous les rayonnements lumineux, et dans ce cas, ils laissent passer tout le reste.
Les longueurs d'onde limite des trois primaires doivent coïncider, divisant l'ensemble du spectre, de 400 nm (extrémité bleu-violet) à 700 nm (extrémité rouge) en trois parties à peu près égales. Les limites des secteurs peuvent être à 490 nm et 580 nm2.