Colore

Che colore ha un oggetto? Come possiamo rappresentare questo colore? Come lo possiamo riprodurre su uno schermo?

Nella realtà gli oggetti non hanno dei colori, siamo noi ad avere una certa percezione di un colore quando guardiamo un oggetto. La percezione dipende da diversi fattori, alcuni di origine fisica, cioè collegati ai fenomeni luminosi e alle proprietà fisiche della luce, e alcuni legati a come il nostro corpo interpreta la luce che raggiunge il nostro occhio.

In quanto onda, la luce possiede due caratteristiche fondamentali: l’ampiezza e la lunghezza d’onda, inversamente proporzionale alla frequenza. Particolarmente interessante è lo spettro del visibile, ovvero l’insieme delle lunghezze d’onda che il nostro occhio è in grado di vedere.

In quanto fascio di fotoni, la luce è formata da un insieme di particelle prive di massa, ognuna con la sua frequenza: ogni fotone ha cioè un suo colore. Il colore del fascio luminoso dipende dall’insieme dei colori dei singoli fotoni che lo compongono. I fotoni inoltre cambiano direzione quando scontrano un oggetto, causando la riflessione.

Ma quindi la luce è un’onda o un insieme di particelle?

Entrambi. Alcune proprietà della luce sono spiegabili solo se rappresentata come onda, altre solo se rappresentata come fotoni.

Se il colore della luce è determinato dalla percentuale di fotoni di ogni frequenza, è possibile tracciare il grafico di quella che viene chiamata SPD (Spectral Power Distribution) ovvero la distribuzione dell’energia totale lungo lo spettro delle frequenze. La nostra interpretazione del colore non è altro che l’interpretazione di questo grafico. Diverse sorgenti luminose hanno diverse SPD.

Come funziona il nostro occhio? La luce entra attraverso una piccola apertura, la pupilla, incontra una lente e si distribuisce sulla retina. Sulla retina sono presenti recettori luminosi, che vengono attivati dalla luce dipendentemente dalla sua frequenza. I recettori sono di due tipi: coni e bastoncelli. Il segnale da loro generato viene catturato dal nervo ottico e trasmesso al cervello.

I bastoncelli sono più sensibili all’illuminazione rispetto al colore. Sono responsabili per determinare la luminosità di quello che vediamo. Sono più sensibili alle basse lunghezze d’onda.

I coni invece sono più sensibili al colore. Sono più concentrati nella parte centrale della retina. Si dividono in tre tipi: rossi, verdi e blu, e non sono distribuiti equamente (rossi 64%, verdi 32%, blu 2%).

La sensibilità di coni e bastoncelli cambia e si adatta nel corso dei minuti alla situazione di luminosità del luogo in cui ci si trova.

Quindi cosa determina il colore di un oggetto?

In primis, le proprietà del materiale. Diversi materiali riflettono la luce in maniera diversa. Poi, le caratteristiche della luce che lo illuminano. Il colore percepito cambia con l’illuminazione (un fenomeno chiamato metamerismo dell’illumazione). Un altro fattore è dato da ciò che circonda l’oggetto in questione, dai colori attorno e da come il cervello li confronta tra loro: in sintesi, il contesto. L’ultimo fattore è il metamerismo dell’osservatore: osservatori diversi percepiscono e differenziano i colori in modo diverso.