Colore

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Il colore è la percezione visiva generata dai segnali nervosi che i fotorecettori della retina mandano al cervello quando assorbono radiazioni elettromagnetiche di determinate lunghezze d'onda e intensità.

Percezione del colore

La formazione della percezione del colore avviene in tre fasi:

Nella prima fase un gruppo di fotoni (stimolo visivo) arriva all’occhio, attraversa cornea, umore acqueo, pupilla, cristallino, umore vitreo e raggiunge i fotorecettori della retina (bastoncelli e coni), dai quali viene assorbito. Come risultato dell’assorbimento i fotorecettori generano (in un processo detto trasduzione) tre segnali nervosi, che sono segnali elettrici in modulazione di ampiezza.
La seconda fase avviene ancora a livello retinico e consiste nella elaborazione e compressione dei tre segnali nervosi, e termina con la creazione dei segnali opponenti, segnali elettrici in modulazione di frequenza, e la loro trasmissione al cervello lungo il nervo ottico.
La terza fase consiste nell’interpretazione dei segnali opponenti da parte del cervello e nella percezione del colore.

Prima fase

Nella prima fase una sorgente luminosa emette un flusso di fotoni di diversa frequenza. Questo flusso di fotoni può

arrivare direttamente all'occhio, oppure
essere riflesso da un corpo che ne assorbe alcuni e ne riflette altri
essere trasmesso da un corpo trasparente che ne assorbe alcuni e riflette altri

In ogni caso i fotoni che giungono all'occhio costituiscono lo stimolo di colore. Ogni singolo fotone attraversa la cornea, l'umore acqueo, la pupilla, il cristallino, l'umore vitreo e raggiunge uno dei fotorecettori della retina (un bastoncello, oppure un cono L, un cono M o un cono S) dal quale può essere o non essere assorbito. La probabilità che un tipo di fotorecettore assorba un fotone dipende dal tipo di fotorecettore e dalla frequenza del fotone.

Come risultato dell'assorbimento ogni fotorecettore genera un segnale elettrico in modulazione di ampiezza, proporzionale al numeri di fotoni assorbiti. Gli esperimenti mostrano che i segnali generati dai tre coni L, M e S sono direttamente collegati con la sensazione di colore, e sono detti segnali di tristimolo.

Seconda fase

Nella seconda fase i segnali di tristimolo vengono elaborati e compressi con modalità non ancora completamente note. Questa elaborazione avviene nella altre cellule della retina (cellule orizzontali, bipolari e gangliari) e termina con la generazione di altri tre segnali elettrici, questa volta in modulazione di frequenza, che sono chiamati segnali opponenti e vengono trasmessi al cervello lungo il nervo ottico.

Terza fase

I segnali elettrici opponenti che lungo i due nervi ottici (che sono costituiti dagli assoni delle cellule gangliari) raggiungono il cervello arrivano nei cosiddetti corpi genicolati laterali, che costituiscono una stazione intermedia per i segnali, che da qui vengono proiettati in apposite aree della corteccia visiva, dove nasce la percezione del colore.

Studio del colore

Da quanto sopra si evince che lo studio del colore riguarda più discipline:

la fisica, in particolare l'ottica per tutto ciò che avviene all'esterno del sistema visivo
la fisiologia, per quanto riguarda il funzionamento dell'occhio e la generazione, elaborazione, codifica e trasmissione dei segnali nervosi dalla retina al cervello
la psicologia per quanto riguarda l'interpretazione dei segnali nervosi e la percezione del colore

ma coinvolge anche

la psicofisica che studia la relazione tra lo stimolo e la risposta del sistema visivo (la colorimetria è una parte della psicofisica)
la matematica necessaria per lo sviluppo di modelli rappresentativi della visione del colore

Voci correlate

Bibliografia

G. Wyszecki, W.S. Stiles: Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae Wiley 1982 (II ed.)
C. Oleari (a cura di): Misurare il colore Hoepli 1998
R.W.G. Hunt: "Measuring Color" Fountain Press 1998 (III ed.)
G.A. Agoston: Color Theory and Its Application in Art and Design Springer 1987 (II ed.)
D.B. Judd, G. Wyszecki: Color in Business, Science, and Industry Wiley 1975 (III ed.)
M.D. Fairchild: Color Appearance Models Addison Wesley 1998
CIE: International Lighting Vocabulary 1970 (III ed.)

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