Lo spettro visibile è la (piccola) porzione dello spettro elettromagnetico che può essere percepita dall’occhio umano. Comprende le radiazioni luminose con lunghezze d’onda comprese tra circa 400 e 700 nanometri, corrispondenti ai colori che vanno dal rosso al violetto.
La scoperta dello spettro visibile si deve a Isaac Newton, che nella seconda metà del XVII secolo fece una serie di esperimenti facendo passare un raggio di luce solare attraverso un prisma di vetro, ottenendo così la scomposizione della luce bianca in una gamma continua di gradazioni di colore. Newton introdusse il termine “spettro” (dal latino spectrum, “apparizione”) per descrivere questa sequenza.
Il prisma separa le lunghezze d’onda, perché ciascuna ha una rifrangibilità diversa: il rosso devia meno, il violetto di più.
Newton individuò sette colori diversi, che apparivano più «pieni e vivaci», la ripartizione dello spettro in sette colori (invece che swei, oppure otto) non fu basata su motivazioni scientifiche, ma venne fatta per analogia alle note musicali, i pianeti del sistema solare (allora si credeva fossere sette) e i giorni della settimana. Si tratta dei sette colori ancora oggi associati all’arcobaleno: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto.
Newton pubblicò la sua teoria nel trattato Opticks (1704), che gettò le basi dell’ottica moderna.
Benché lo spettro visibile sia continuo e non vi siano “salti” netti da un colore all’altro, si possono comunque stabilire degli intervalli approssimati delle lunghezze d’onda di ciascun colore:
| Colore | Lunghezza d’onda (nm) | Nota musicale associata da Newton |
|---|---|---|
| Violetto | 380–420 | Si |
| Indaco | 420-450 | La |
| Blu | 450–495 | Sol |
| Verde | 495–570 | Fa |
| Giallo | 570–590 | Mi |
| Arancione | 590–620 | Re |
| Rosso | 620–750 | Do |
Il disco di Newton
Il disco di Newton è un disco composto da sette settori colorati con le tonalità dell’arcobaleno. Facendo ruotare velocemente il disco, questi apparirà bianco, grazie alla sovrapposizione dei diversi colori. Vedere l’esempio pratico nell’ultima parte del seguente video (oppure cliccare qui per vedere direttamente solo l’ultimo minuto in una nuova scheda del browser).
La visione del colore
Il colore non è una caratteristica degli oggetti, ma dipende da come gli oggetti interagiscono con la luce. Ogni oggetto riflette o assorbe le onde luminose in modo diverso. Se riflette tutte le onde, lo vediamo bianco. Se invece le assorbe tutte, appare nero – che, tecnicamente, non è un colore ma l’assenza di colore. Un oggetto che assorbe tutte le onde tranne una riflette proprio quella, e noi percepiamo il suo colore in base a quella singola lunghezza d’onda riflessa.
Fisiologia della visione del colore
La visione del colore inizia nella retina, la membrana fotosensibile situata nella parte posteriore dell’occhio. Qui si trovano due tipi principali di fotorecettori:
- Coni: responsabili della visione dei colori e della visione dettagliata in condizioni di luce intensa.
- Bastoncelli: più sensibili alla luce, ma non contribuiscono alla percezione del colore.
Tipi di Coni
Esistono tre tipi di coni, ciascuno sensibile a una diversa lunghezza d’onda della luce:
| Tipo di cono | Lunghezza d’onda | Colore percepito |
|---|---|---|
| S (Short) | ~420 nm | Blu |
| M (Medium) | ~530 nm | Verde |
| L (Long) | ~560 nm | Rosso |
La combinazione dell’attività di questi tre tipi di coni permette al cervello di interpretare una vasta gamma di colori.
Dopo che i fotorecettori rilevano la luce, l’informazione visiva viene trasmessa attraverso il nervo ottico prima al talamo e poi alla corteccia cerebrale, dove viene generare la sensazione del colore.
Il colore è quindi una percezione soggettiva, uomini e animali vedono colori diversi, in base alle specifiche caratteristiche fisiche. Anche persone diverse possono percepire colori diversi, come nel caso del daltonismo.
Le teorie della visione del colore
La Teoria Tricromatica (Young-Helmholtz) propone che la visione del colore derivi dalla combinazione dell’attività dei tre tipi di coni: ogni colore è percepito in base alla proporzione di stimolazione dei coni S, M e L. Questa teoria spiega bene la visione normale e il daltonismo.
La Teoria Opponente (Hering) suggerisce che il sistema visivo elabora il colore in coppie antagoniste:
- Rosso vs Verde
- Blu vs Giallo
- Bianco vs Nero
Questa teoria spiega l’impossibilità di percepire “verde-rossi” o “blu-gialli” nella visione di un singolo occhio e fenomeni come l’afterimage (un’immagine residua, o afterimage, è un’immagine che continua ad apparire negli occhi dopo un periodo di esposizione all’immagine originale.
La Teoria Retinex (Land) propone che la percezione del colore dipenda non solo dalla lunghezza d’onda, ma anche dal contesto visivo. Il cervello confronta le informazioni provenienti da diverse aree della retina per mantenere la costanza del colore (il termine Retinex è la contrazione di Retina e Cortex, ovvero la corteccia cerebrale).
Risorse online
Wikipedia:
0 commenti