La percezione visiva è l’interpretazione elaborata dal cervello degli stimoli luminosi che i nostri occhi ricevono228. Si tratta di un processo non solo di “registrazione” della realtà ma anche di
organizzazione di dati allo scopo di rendere facile la comprensione dell’ambiente circostante. L’atto visivo infatti non è indirizzato solo allo svolgimento dell’attività volontaria ma anche di quella involontaria di orientarsi nello spazio. Gli occhi svolgono sempre una costante attività di monitoraggio dell’ambiente venendo spontaneamente attratti dagli stimoli più brillanti presenti nel campo visivo229.
227Ivi, p. 56
228D. RAVIZZA, Progettare con la luce, Milano, FrancoAngeli, 2007, p. 32
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L’OCCHIO E LA VISIONE
L’occhio umano è un bulbo sferico formato da un sistema ottico molto potente (circa 60 diottrie) e da una propaggine del sistema nervoso centrale230. Il sistema ottico è costituito da una lente
esterna, la cornea, da una interna, il cristallino, dall’umor acqueo e vitreo, dalla pupilla e dalla retina, una sottile membrana nervosa che contiene i fotorecettori, coni e bastoncelli. La luce è l’unico tipo di stimolo in grado di eccitare i fotorecettori innescando il processo che porta alla visione231.
Quando vediamo, il cristallino mette a fuoco mentre la radiazione luminosa entra attraverso la pupilla e viene regolata: in presenza di poca luce la pupilla tende a dilatarsi anche fino ad 8mm, al contrario in presenza di condizioni di elevata luminosità, essa tende a contrarsi fino a 2mm232. La
dilatazione/contrazione della pupilla in base ai livelli di luminanza a cui è sottoposta è un processo detto “adattamento” che avviene in misura proporzionale alla media delle luminanze delle fonti di luce. Per esempio, se inizialmente, una prima fonte ha una luminanza di 30 cd/m2 e ne viene
aggiunta una seconda di 10 cd/m2, la pupilla si adatterà rispetto non alla somma delle due luminanze
ma alla loro media di 20 cd/m2. Il variare della luminanza viene percepito dal nostro occhio soltanto
a grandi variazioni: lo stimolo iniziale deve aumentare o diminuire nella misura di almeno il 50%233.
Il processo di adattamento è spontaneo ma non istantaneo. Quando la luminanza cresce l’adattamento è rapido mentre quando diminuisce il tempo richiesto è maggiore.
Attraverso la pupilla la radiazione luminosa arriva alla retina componendo immagini rimpicciolite e capovolte che vengono poi trasmesse, attraverso il nervo ottico, al cervello.
Nella retina vengono poi generati i segnali nervosi in risposta agli stimoli visivi, ovvero all’energia che proviene dagli oggetti esterni234. Lo strato più esterno della retina è costituito da cellule piatte,
contenenti un pigmento scuro e molto assorbente: l’epitelio pigmentato. I fotorecettori si trovano internamente rispetto l’epitelio e sono in contatto con esso tramite un’estremità, si sviluppano con una forma allungata che termina poi in un filamento dall’estremità ingrossata. Ci sono due tipi di fotorecettori, i coni e i bastoncelli235.
I coni sono circa 7 milioni e non funzionano a basse intensità di luce, vedono i dettagli e consentono di distinguere i colori. I bastoncelli invece, sono circa 120 milioni, funzionano anche in condizioni di scarsa luminosità ma non permettono di distinguere bene i dettagli e non contribuiscono quasi per niente alla percezione cromatica236.
Coni e bastoncelli hanno una distribuzione sulla retina che non è casuale: i coni sono presenti soprattutto nella parte centrale, detta fovea, mentre i bastoncelli si trovano principalmente sul bordo della retina. Questo perché i bastoncelli sono maggiormente sensibili al movimento e disposti sul bordo permettono di individuare, anche se non di riconoscere, oggetti in moto237.
230P. PALLADINO (a cura di), Manuale di Illuminazione, Milano, Tecniche nuove, 2005, capitolo 4, p.
1
231D. RAVIZZA, Progettare con la luce, Milano, FrancoAngeli, 2007, p. 36
232P. PALLADINO (a cura di), Manuale di Illuminazione, Milano, Tecniche nuove, 2005, capitolo 4, p.
2
233G. FORCOLINI, La luce del museo, Milano, Maggioli Editore, 2012, pp. 51-52 234 CLAUDIO OLEARI, Misurare il Colore, Milano, Hoepli, 2008, p. 68
235Ibidem
236P. PALLADINO (a cura di), Manuale di Illuminazione, Milano, Tecniche nuove, 2005, capitolo 4, p.
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I coni sono responsabili della visione diurna o fotopica, quindi della visione ad alti livelli di illuminamento, mentre i bastoncelli consentono la visione notturna o scotopica a bassi livelli di illuminazione238. Di conseguenza, i colori sono percepibili quando è possibile l’attività dei coni,
mentre quando questi non sono più in grado di ricevere stimoli a causa dei bassi livelli di luce, si attivano i bastoncelli i quali non consentono di distinguere i colori. In particolare, la visione fotopica è possibile quando l’occhio è adattato a livelli di luminanza maggiori di 3 cd/m2 mentre la visione
scotopica avviene a livelli di luminanza inferiori di 0,001 cd/m2239. Allo scopo di ottenere dati che
fossero utilizzabili nella definizione delle unità di misura (sia per la fotometria che per la colorimetria) la CIE (Commissione Internazionale per l’Illuminazione) ha effettuato dei rilevamenti statistici su un gran numero di individui in condizioni di visibilità diurna e di visibilità ridotta definendo così curve medie di sensibilità (o visibilità) dell’occhio umano240. La curva di sensibilità
fotopica mostra un picco di sensibilità verso i 555 nm mentre quella scotopica verso i 507 nm: ciò significa che per alti livelli di luminanza l’occhio umano è più sensibile ai colori gialli, mentre per bassi livelli di luminanza è più sensibile a colori verso il verde241.
Inoltre, tra la percezione fotopica e quella scotopica c’è anche un livello intermedio detto mesopico nel quale entrambi i tipi di fotorecettori, coni e bastoncelli, possono essere coinvolti242. In questa
fase l’attività dei coni è ridotta e la capacità di distinguere i colori è compromessa, non si percepiscono il rosso e il giallo, fino ai verdi e ai blu in presenza di luce molto scarsa, sino ad arrivare a vedere soltanto diverse gradazioni di colori fra il bianco e il nero.