colori: SCHEDA

PLS- Incontro del 22 maggio 2006
SCHEDA 5
COLORI
Abbiamo fatto l’esperimento di Newton di decomposizione (o “dispersione”) della luce
bianca con il prisma: il prisma analizza la luce, cioè separa le varie componenti
cromatiche della luce e si osserva uno “spettro” continuo di vari colori (rosso,
arancione, giallo, verde, blu, viola). Lo spettro si chiama anche “spettro visibile” perché
contiene tutte le componenti cromatiche alle quali l’occhio umano è sensibile (dal rosso,
con λR ≈ 600 nm al violetto con λV ≈ 400 nm; l’occhio non ‘vede’ invece le componenti
oltre il rosso e oltre il violetto).
Lo spettro visibile viene diviso convenzionalmente in 3 parti: rosso (R), verde (Ve) e
blu (B). Questi colori vengono detti “primari” e a ciascun colore primario corrisponde
una “curva spettrale”.
1. Se proiettiamo su uno schermo luce R, Ve e B che cosa osservi?
(Qui e nel seguito, quando si parla di “colori” si intendono “luci colorate” ottenute, per
es., mettendo un filtro colorato davanti alla luce di un proiettore)
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2. Cosa si ottiene sommando:
R + Ve =
B+R =
B+Ve =
B+Ve+ R =
Dalla somma a coppie dei colori primari si ottengono giallo (G), magenta (Mag) e
ciano (Cian). Questi colori si dicono anche complementari o secondari. Dalla somma
dei tre primari si ottiene luce bianca (per questo i colori primari vengono detti anche
additivi). Regolando opportunamente le intensità dei fasci si può produrre qualunque
mescolanza di B, Ve e R. L’occhio somma i colori per produrre le diverse sensazioni
dei colori.
3. Se un colore complementare si somma con un colore primario, completa:
G+B=
Mag+ Ve =
Cian + R =
4. Con i colori primari additivi (cioè con la “sintesi additiva” dei primari) si
può ottenere il nero?
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5. Se utilizziamo dei filtri G, Mag e Cian, ciascun filtro sottrae allo spettro visibile
circa 1/3. Si parla in questo caso di “sintesi sottrattiva”. Per ogni filtro esiste una
“curva di trasmissione” della luce incidente. Più il filtro è spesso, più la curva è
‘bassa’ (viene trasmessa meno luce). Con i filtri G, Mag e Cian di opportuno
spessore si ottiene qualsiasi colore. Completa:
Toglie
Fa passare
Mag
G
Cian
6. Se la luce bianca attraversa più filtri cosa osservi:
Mag + Cian =
G + Mag =
G + Cian =
G + Mag + Cian =
Nell’Ottocento, sulla base di esperimenti sulla sintesi additiva dei colori primari, è stata
formulata da Young ed Helmholtz (1866) la teoria del “tristimolo”: l’occhio è sensibile
a una terna di stimoli relativi ai 3 colori primari. Ciò avviene perché nella retina ci sono
3 tipi di “fotorecettori” (coni), ciascuno sensibile a un colore primario e ciascuno con
una diversa “risposta spettrale” nel visibile. Dalla stimolazione simultanea di più tipi di
coni si ottengono tutti i colori. Questa prima teoria è stata confermata ma non spiega
tutto! Per esempio non spiega gli “effetti di contrasto” e la “stabilità del colore”.
Ci riesce meglio la teoria di Land (1960 circa). Land ricorre al sistema “retinex”
(occhio+cervello+oggetto), che tiene conto di elementi fisici, fisiologici ma anche
psicologici. L’occhio identifica il potere riflettente degli oggetti, indipendentemente dal
flusso di luce che li colpisce. Per adattamento, l’occhio riconosce lo stesso colore
indipendentemente dalla sorgente (per es. al Sole o alla fiamma di una candela
percepisce lo stesso colore mentre una macchina fotografica discrimina la sorgente).
7. . Se illuminiamo un oggetto opaco con luce bianca e rossa, come ti aspetti
che sia la sua ombra proiettata su uno schermo:
- rosa
[]
- grigia []
- azzurra []
- bianca []
- rossa []
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Attività per casa:
8. Secondo te i colori degli oggetti da dove si originano?
I colori appartengono alla luce o agli oggetti?
Perché un oggetto rosso appare rosso (se illuminato in luce bianca, per es. luce
solare)? E un oggetto giallo? E uno bianco?
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9. Perché i dischi a settori colorati quando ruotano, danno i vari colori? E
dove avviene la sintesi additiva dei colori?
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10. Quali meccanismi di formazione dei colori hai osservato finora?
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