La vita a colori, merito dei nostri coni

A cura di
Silvio Maffioletti
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LA VITA A COLORI
merito dei nostri coni
I
l colore rappresenta un importante fattore di
L’OCCHIO E LA RADIAZIONE POLICROMATICA
condizionamento psicologico, in grado di in-
La luce naturale, definita comunemente luce bianca
fluenzare le persone sia in senso positivo che
(Zingarelli, 2007), è una miscela di energia con lun-
negativo. Gli studi di psicosomatica evidenziano che
ghezze d’onda differenti, che la caratterizzano come
la luce e il colore condizionano l’umore e lo stato
radiazione policromatica. Incontrando un oggetto la
In realtà il mondo scientifico ha discusso
a lungo su come si realizzi la percezione
dei colori da parte del sistema visivo, e alcuni
aspetti sono ancora dubbi.
d’animo delle persone e la ricerca scientifica ha mes-
luce può essere assorbita, rifratta, diffusa oppure ri-
so recentemente in luce una significativa variazione
flessa; il colore che l’oggetto assume dipende soprat-
dell’attività ormonale e metabolica indotta dall’osser-
tutto dalle caratteristiche della luce rifratta e riflessa.
vazione di determinati colori (Rocchitelli, 1994).
Il sistema visivo dell’uomo viene stimolato selettiva-
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AREA SCIENTIFICA
mente soltanto da radiazioni luminose con lunghezze
realizzi la percezione dei colori da parte del sistema
d’onda comprese tra 380 e 760 nanometri (nm). La
visivo umano. La “teoria tricromatica della visione”,
retina contiene quattro tipi di recettori, i bastoncelli e
fondata sull’ipotesi che nel tappeto retinico si potes-
tre tipologie di coni, ognuno dei quali contiene un pig-
sero distinguere tre tipologie di coni specializzati nella
mento dotato di differenti capacità di assorbimento
percezione di un colore specifico, era stata proposta
delle varie lunghezze d’onda della radiazione lumino-
nel 1802 da Thomas Young; il fisico inglese aveva
sa. I bastoncelli, che contengono un pigmento chia-
sostenuto che il sistema visivo ricava la percezione
Tre tipi di fotorecettori, con sensibilità
specifica per diverse lunghezze
d’onda delle radiazioni luminose, inviano gli
stimoli dalla retina al cervello.
mato rodopsina (composto da retinale e opsina), ri-
di tutti i colori dello spettro visibile grazie alla com-
conoscono le variazioni di intensità luminosa ma non
binazione dei segnali provenienti dai tre tipi di coni
sono in grado di discriminarne le diverse lunghezze
primari. Nella sua ipotesi iniziale Young aveva indivi-
d’onda, inducendo così una visione priva di colore
duato il rosso, il giallo e il blu; successivamente aveva
definita scotopica.
indicato come colori primari il rosso, il verde e il blu-
I coni, in condizioni di adeguata luminanza, consen-
violetto.
tono la visione dei colori. I tre tipi di coni (coni S, coni
La conferma sperimentale all’ipotesi di Young era
M, coni L) differiscono tra loro per il tipo di pigmento
giunta dalle ricerche di Hermann von Helmholtz, che
fotosensibile (iodopsina) che contengono (vedi figura
aveva confermato l’esistenza di tre tipi di fotorecettori
1 pag. seguente). Il picco di assorbimento dei coni S,
con specifiche sensibilità nei confronti delle diverse
che hanno massima sensibilità per il colore blu-vio-
lunghezze d’onda delle radiazioni elettromagnetiche
letto, è a 437 nm; il loro pigmento è definito cianola-
(Meulders, 2001).
bile. Il picco di assorbimento dei coni M, che hanno
Lo scienziato tedesco aveva inserito tali acquisizioni
massima sensibilità per il colore giallo-verde, è a 553
nel suo corposo trattato “Ottica Fisiologica”, eviden-
nm; il loro pigmento è definito clorolabile. Il picco di
ziando come le tre sensazioni fondamentali (ognuna
assorbimento dei coni L, che hanno massima sensi-
originata da un cono specifico) restassero indipen-
bilità per la gamma dei rossi, è a 564 nm; il loro pig-
denti fino al sopraggiungere, a livello della corteccia
mento è definito eritrolabile (Pocaterra et al., 2002).
cerebrale, del processo della percezione (Helmholtz,
LA PERCEZIONE DEI COLORI
1867). Von Helmholtz sottolineava quindi che la fisica
Il mondo scientifico ha discusso a lungo su come si
analizzava le frequenze di vibrazione della luce, ma il
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OTTICA & SCIENZA
colore era soprattutto un fenomeno psicologico (vedi
figura 2).
Nel 1878 Edwald Hering aveva integrato il modello di
Young-Helmholtz con la “teoria dei processi opposti di
colore” che presupponeva l’esistenza, ad un livello di
elaborazione successivo rispetto ai coni, di tre canali
percettivi: un canale specializzato per la visione alternata del giallo e del blu, un canale specializzato per
la visione alternata del rosso e del verde e un canale
specializzato per la visione del bianco o del nero.
Ma ancora mancavano alcuni tasselli al completamento del puzzle riguardante il modello della percezione dei colori da parte del sistema visivo dell’uomo.
Le teorie di Young- Helmholtz e di Hering non riuscivano infatti a spiegare alcuni fenomeni percettivi relativi alla costanza del colore e alla risposta percettiva
in differenti condizioni di illuminazione.
A questi fenomeni ha dedicato i suoi studi Edwin
formulazione
Figura 1 - Curva di sensibilità alle varie lunghezze
d’onda dei coni S (short), M (middle) e L (long). Tratta
da www.diodati.org/scritti/2002/g_colori/colori06.asp
della teoria chiama-
Secondo il modello retinex il sistema visivo individua
ta “retinex” (retinal +
i colori attraverso l’impiego di vie visive parallele,
cortex) secondo la
ognuna delle quali maggiormente sensibile a una
quale la percezione
frazione limitata dello spettro (canali del rosso-ver-
del colore si forma
de, del blu-giallo, del bianco-nero).
a livello cerebrale,
Attraverso questi canali il sistema visivo determina la
dove gli stimoli tra-
luminosità relativa di ogni parte colorata e dal con-
smessi dalla retina
fronto dei diversi valori di luminosità relativa emer-
Land,
alla
Figura 2 - Hermann von
Helmholtz (1821-1894). Lo
scienziato tedesco (che per
l’importanza dell’itinerario
intellettuale e l’ampiezza
delle ricerche riguardanti la
percezione visiva è considerato
il padre dell’optometria
europea) si è occupato della
visione dei colori a metà
dell’Ottocento, confermando
e perfezionando la teoria
tricromatica di Young.
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giungendo
vengono
analizza-
gono i colori percepiti della scena visiva.
ti, elaborati in varie
Land, con il modello retinex, è quindi andato oltre
aree della corteccia
una concezione della visione dei colori oggettiva e
cerebrale
infine
dipendente dalle lunghezze d’onda che stimolano
integrati in un’unica
i tre diversi tipi di coni, sottolineando l’esistenza di
percezione.
una natura soggettiva della percezione cromatica
e
AREA SCIENTIFICA
che dipende dall’illuminazione e dal contesto della
pire il verde) e tritanopia (incapacità di percepire il blu).
scena osservata (Pocaterra et al., 2006).
I soggetti monocromati non sono in grado di discri-
La percezione del colore è quindi il prodotto dell’in-
minare alcun tono cromatico; si distinguono in sog-
terazione tra la struttura anatomica degli oggetti, il
getti rodmonocromati (a visione essenzialmente di
loro comportamento quando la radiazione luminosa
tipo scotopico) e conemonocromati (con visione di
visibile li illumina, la sensibilità dei fotorecettori retini-
tipo fotopico).
ci e l’attività della psiche (Rossetti, Gheller, 2003).
L’indagine della percezione cromatica, sempre op-
Secondo la teoria più avanzata la percezione del
colore si formerebbe a livello di corteccia cerebrale,
dove diverse aree sarebbero deputate ad elaborare
gli stimoli e formare l’immagine percepita.
LE ALTERAZIONI DELLA VISIONE DEI COLORI
portuna, è di primaria importanza sia nei bambini,
L’assenza della percezione di una sensazione co-
per fare emergere eventuali anomalie, che nei casi
lorata è detta anopsia, mentre una sua ridotta per-
in cui dal colloquio con il soggetto esaminato emer-
cezione è definita anomalia. Classificando i soggetti
gano sintomi riconducibili a problemi di percezione
sulla base del riconoscimento dei tre colori fonda-
dei colori o di riduzione della capacità visiva.
mentali (blu, verde e rosso), si possono distinguere:
• soggetti tricromati normali;
• soggetti tricromati anomali;
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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Il soggetto tricromate è dotato di normale perce-
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Vasileiou N. - La percezione dei colori, corso ECM,
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Assopto Milano Acofis, 2002.
anomala presentano una ridotta sensibilità; la loro
• Pocaterra R., Gentile A., Santacatterina S. - Test
anomalia si suddivide in protanomalia (sensibilità ri-
optometrici per la valutazione della percezione
cromatica,
Atti
del
32°
congresso
nazionale
dotta al rosso), deuteranomalia (sensibità ridotta al
dell’Albo degli optometristi, Padova, 2006.
verde) e tritanomalia (sensibilità ridotta al blu).
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contattologia, Zanichelli, Bologna, 2003.
anomalia si suddivide in protanopia (incapacità di
• Zingarelli N. - Lo Zingarelli 2008, Zanichelli,
percepire il rosso), deuteranopia (incapacità di perce-
Bologna, 2007.
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