La fisica del colore

Lezioni di fotografia

Martedì 27 luglio 2010

Teoria del colore La fisica del colore

Di Max Ferrero

Inizia con questo articolo un piccolo trattato sulla teoria del colore. Il suo intento è quello di partire dalle basi fisiche di tale fenomeno, per giungere ai metodi applicativi presenti e passati della fotografia. COSA SONO I COLORI - Inizierei subito con una battuta ad effetto: i colori non esistono. Ovvero, i colori non sono altro che manifestazioni energetiche di particelle elettromagnetiche capaci di essere percepite dal nostro occhio e decodificate dal cervello. Anche le onde radio, i raggi X, gli infrarossi o l’ultravioletto che ci abbronza, sono manifestazioni di onde elettromagnetiche, ma non percepibili dai nostri occhi.

I colori in realtà non sono altro che lunghezze d’onda oppure vibrazioni con maggiori o minori frequenze: vengono percepiti dai fotoricettori centrali del nostro occhio (i coni), trasformati in segnali bioelettrici, inviati al cervello che si occupa di tradurli e interpretarli per fornirceli così come noi li vediamo (e crediamo che siano).

I COLORI VISIBILI - Newton osservò che un raggio di luce bianca se fatto passare attraverso un prisma di cristallo veniva scisso in un arcobaleno di colori. Ciò è dovuto al fatto che energie con lunghezze d’onda diverse vengono rifratte in modo diverso quando attraversano “mezzi” di densità diverse e quindi con diverse propagazioni d’onda.

La luce bianca attraversando un "mezzo" viene scissa nei colori dell'arcobaleno.

Newton descrisse l’arcobaleno con 7 colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto. Il numero sette venne scelto più per relazione che per basi scientifiche. Allora erano sette i pianeti conosciuti e sette sono le note musicali.

I colori percepibili partono dal violetto, con una lunghezza d’onda pari a 380/450 nm, si passa al blu (450/495 nm), al verde (495/570), al giallo (570/590 nm) all’arancione (590/620 nm), per finire al rosso (620/750 nm).
Spesso i colori vengono identificati con lunghezza d’onda o frequenza. Sono due metodi di misurazione che descrivono il medesimo fenomeno con parametri diversi. Il primo misura in milionesimi di millimetro la distanza tra una cresta e l’altra dell’onda elettromagnetica. La frequenza misura il numero di onde che passano per lo stesso punto in un secondo. Alte frequenze corrispondono a lunghezze d’onda inferiori, infatti l’una è inversamente proporzionale all’altra.

VISIONE SOGGETTIVA - Il colore, quindi, è una grandezza psicofisica e soggettiva, ed è unica in ogni osservatore umano. In effetti come facciamo ad essere sicuri al 100% che la nostra visione, con conseguente traduzione, di una determinata frequenza sia la stessa percepita da un'altra persona? Non possiamo esserlo, ma una certa garanzia ci è data dai condizionamenti imposti sin dalla nostra tenera età.
Se non vi sono problemi legati al daltonismo è facile collegare la sensazione che ci fornisce il cervello agli stimoli di colori che possiamo definire "forti". Per tutti noi sarà facile accordarsi sul riconoscimento di colori quali il rosso, il verde, il giallo o il blu. Qualche problema o discussione in più si avrà con colori “border line” quali l’acquamarina (azzurro-verde), l’indaco (blu-violetto), con colori chiari come la carta da zucchero (ufficialmente un cyano chiaro, per molti un verde freddo e chiaro) o con colori scuri come l’amaranto o il granata (rossi intensi e scuri spesso confusi con tonalità di marrone caldo). Gli esempi potrebbero protrarsi all’infinito, perché infiniti sono i colori e le relative indicazioni che l’uomo ha voluto attribuire loro. A volte la mancanza di riconoscibilità è data dalla nostra ignoranza sui nomi e sulle definizioni che diamo ad una determinata lunghezza d’onda.

Ma i colori che percepiamo sono gli stessi che percepisce il nostro vicino o si tratta solo di convenzioni?

Gli stessi colori non si presentano in egual modo ad altri esseri viventi a noi vicini: il gatto pare sia affetto da forti forme di daltonismo ma è super ricettivo alle basse emissioni di luce essendo capace di amplificare il segnale luminoso. Anche i cani soffrono delle stesse mancanze. Caso emblematico: pare che i tori non siano in grado d’identificare il rosso e che la loro furia sia dovuta alla malvagità umana e non a quella di una luce particolare.

Se il nostro cervello è in grado d’attribuire una specifica forma e colore ad una lunghezza d’onda è anche facile affermare che i colori, in quanto energia, hanno una grossa influenza emotiva e psicologica. Vuoi per le assonanze con la vita reale (fuoco/sangue = rosso = pericolo/dolore), vuoi per significati ancestrali che possono variare sensibilmente da cultura a cultura, ma sicuramente l’energia percepita ha la capacità di stimolare alcune parti della nostra mente e del nostro corpo. Su tale teoria è nata la controversa teoria della cromoterapia.

LUCE RIFLESSA - A questo punto, dopo aver asserito che i colori non esistono in condizione oggettiva ma sono frequenze di energia e onde elettromagnetiche tradotte soggettivamente, ne deriva un secondo "colpo di scena": gli oggetti, e tutto ciò che ci circonda, non sono colorati. Spieghiamo l'arcano: se i colori sono solo la traduzione di lunghezze d’onda, i colori che vediamo nella realtà non sono altro che lunghezze d’onda riflesse e non assorbite.

La luce bianca è la somma di tutte le lunghezze d’onda visibili. Una luce proiettata su un oggetto potrà essere riflessa in toto, e il nostro occhio percepirà la tonalità bianca; potrà non essere riflessa per nulla, e allora percepiremo il nero. Oppure l’oggetto assorbirà determinate lunghezze d’onda riflettendone altre: noi percepiremo il colore che l’oggetto avrà rifiutato e respinto. Guardate i vestiti che avete indosso: non avete nulla di colorato, avete solo indumenti capaci di assorbire e riflettere delle onde elettromagnetiche, e più ne assorbiranno più vi terranno caldo. In effetti, le lunghezze d’onda che compongono la luce sono energia. Se assorbite da un oggetto o da un indumento, l’energia visiva si trasforma in energia termica e quindi in calore. Il nero è il “colore” che assorbe più calore in assoluto, il bianco è il più fresco.

PER IL FOTOGRAFO - È importante sapere che ci basiamo su un’illusione, è fondamentale conoscere queste teorie sapendo che non è importante la corrispondenza dei colori di partenza con quelli del risultato ma è importante ottenere un risultato che è dato da sensazioni/interpretazione/messaggio. Basandoci su questa filosofia potremo affrontare tutto il discorso legato ai colori e alla loro riproduzione con un senso distaccato e creativo. Lasciamo agli stampatori il cruccio della perfetta corrispondenza mentre noi godiamo il piacere della creatività.