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) ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 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? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 1 PLS- Incontro del 22 maggio 2006 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 [] 2 PLS- Incontro del 22 maggio 2006 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? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 9. Perché i dischi a settori colorati quando ruotano, danno i vari colori? E dove avviene la sintesi additiva dei colori? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 10. Quali meccanismi di formazione dei colori hai osservato finora? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3