La visione dei colori
Dr. Andrea Pirotta
• Il colore ha importanza solamente se collegato alla luminosità.
• Il colore è l’esperienza soggettiva data dalla differenza spettrale della luce che raggiunge il nostro occhio.
• Luce visibile occupa solo un piccolo range
dello spettro elettromagnetico dai 400 ai 700 nm circa
• Luce con una determinata lunghezza d’onda corrisponde ad un colore
Lo spettro visibile
L’importanza del contorno
• Differenti superfici differiscono per la
proporzione di luce incidente che riflettono e per la composizione spettrale della luce che riflettono.
• Si riassume tutto ciò nella funzione RIFLETTANZA
Riflettanza
• La funzione riflettanza di una superficie
descrive la frazione di luce incidente che la superficie stessa riflette per ogni lunghezza d’onda
Come funziona la visione dei colori?
• A livello retinico la visione dei colori dipende dai coni che contengono proteina (opsina) e retinolo forma 11-cis
• Assorbimento della luce lo trasforma nella composizione all-trans. Ciò comporta un iperpolarizzazione della membrana
• L’assorbimento di un fotone causa sempre lo stesso tipo di risposta elettrica, qualunque sia la lunghezza d’onda.
• I coni rispondono a particolari lunghezze d’onda
• Ciò che varia con la lunghezza d’onda non è la risposta elettrica ma la probabilità di
assorbimento.
Sistema monocromatico
• Il sistema nervoso non è in grado di
distinguere i colori dalla risposta di un solo tipo di cono.
• Non può distinguere se il cono viene
illuminato da luce debole a una lunghezza d’onda alla quale è più sensibile o se
illuminato da luce intensa a una lunghezza d’onda a cui è meno sensibile.
Sistema dicromatico
• Confrontando i segnali provenienti da due
tipologie di coni il cervello può distinguere le diverse lunghezze d’onda
• Coni rispondenti a grandi lunghezze d’onda
– giallo o rosso
• Coni rispondenti a corte lunghezze d’onda
– blu
Sistema tricromatico
• Nell’occhio umano esistono tre classi di coni contenenti differenti fotopigmenti che danno origine a differente sensibilità allo spettro
luminoso
• Thomas Young inizi 900
Tipologie di coni
• Coni S
– assorbono a 420 nm circa
• Coni M
– assorbono a 530 nm circa
• Coni L
– assorbono a 560 nm circa
• Secondo la teoria tricromatica di Young in ogni punto della retina esistono almeno tre
particelle sensibili a diverse lunghezze d’onda.
• La combinazione dei tre output permette di creare la combinazione dei colori
• Il colore deriva dall’ineguale stimolazione dei tre tipi di coni.
Non si spiega
• Come mai fissando un colore dopo un po’
appare il complementare su fondo bianco
• Perché esistono nel nostro immaginario colori puri, non dati dalla combinazione di altri
colori.
Teoria degli opponenti
• Inizi del 900 Hering
• Coppia di antagonisti. La stimolazione di uno causa l’inibizione di dell’altro
• Rosso-verde
– Cono eccitato dalla luce rossa e inibito dalla verde e viceversa
• Giallo blu
– Cono eccitato dal blu e inibito dal giallo
• Chiaro scuro
– Eccitazione con la luce inibizione con oscurità
Sintesi additiva
Sintesi additiva/sottrattiva
colorimetria
• Sistema utilizzato per classificare i colori
secondo la teoria tricromatica
• Sul bordo della curva si rappresentano tutti i colori spettrali
• Esprime visivamente i colori ad una data
luminanza
1985 Land.
• Retinex. (retina+cortex)
• La percezione cromatica dipende da come il sistema cerebrale interpreta la scena nella quale il colore si trova
Cellule gangliari
• La via parvocellulare trasporta informazioni riguardo il colore
• La via magnocellulare trasporta informazioni riguardo la luminosità
Disturbi della visione cromatica
• Persone letteralmente cieche al colore molto rare
• Dicromatici
– Perdita cono L (protanopia) – Perdita cono M (deuteranopia) – Perdita cono S (tritanopia)
• Il numero di coni totali non cambia
• Pigmenti Cono M o L possono essere
rimpiazzati con altri a sensibilità intermedia
• Deuteranomalia
• protanomalia
• Congenito o acquisito
• Si verifica capacità cromatica che può essere più o meno invalidante in caso di anomalia a seconda della professione svolta
Difetto acquisito
Esecuzione test in monoculare
Lanthony 15
Ishihara
• Lenti a contatto o filtri per aumentare il contrasto tra i colori
protanope deuteranope tritanope
