La percezione visiva

La Percezione visiva – Esperienza di laboratorio
Guida per insegnanti
Scopo dell’esperienza
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Prevedere e determinare i colori di un’immagine postuma (contrasto
cromatico).
Valutare l’esistenza del contrasto cromatico e della constanza del
colore
Discutere la teoria tricromatica e quella dell’opponenza
Elencare I vantaggi della visione a colori e quella in bianco e nero
Materiale da preparare
 Oggetti di colore intenso e stampe colorate (es. bandiera)
 Stampe per valutare il contrasto cromatico e la costanza del colore
 Stampe a colori e bianco e nero di una stessa immagine per la
comparazione.
Svolgimento
Immagine Postuma:
(http://www.naturalmentescienza.it/ipertesti/visione/index.htm)
1. Fissare attentamente un’immagine su uno schermo (Fig.1) od una
stampa) per 30 secondi, poi spostare lo sguardo su una parete bianca;
2. Ripetere l’osservazione spostando lo sguardo a destra dello schermo;
3. Ripetere l’esperimento fissando l’immagine con un solo occhio e poi
volgere l’occhio chiuso verso la parete o lo schermo.
4. Ripetere l’esperimento osservando immagini a colori (Fig.2)
Spiegazioni:
Immagine postuma:
La visione è legata al fatto che la luce, riflessa dall'oggetto che stai
osservando, entra nell'occhio e produce cambiamenti chimici a livello della
retina, la cui stimolazione prolungata determina una desensibilizzazione;
quando volgi lo sguardo a una parete bianca, o allo schermo vuoto, questa
rinvia alla retina della luce, ma l'area desensibilizzata dall'immagine
precedente non reagisce prontamente a questo nuovo stimolo, per cui questa
area riproduce l'immagine negativa della precedente che permane per circa
30 secondi. La dimensione apparente dell'immagine postuma dipende da
quanto lontano viene percepita: se volgi lo sguardo a un muro bianco, vedrai
che l'immagine postuma copre larga parte della parete, mentre se guardi sullo
schermo, ti apparirà più piccola: sei tu che interpreti l'immagine come più o
meno grande.
Avrai notato che la luna piena appare più grande quando è bassa
sull'orizzonte, mentre sembra molto più piccola quando è alta nel cielo;
eppure, l'immagine presente sulla retina è di uguale dimensione; il fatto è che
tu percepisci la linea dell'orizzonte molto più lontana del cielo sopra la tua
testa, per cui la luna, quando è bassa sull'orizzonte, ti sembra più grande.
L'immagine postuma non può trasferirsi da un occhio all'altro! Si tratta
pertanto di un fenomeno legato alla retina, non alla corteccia visiva.
Immagine postuma a colori
Avrai notato che la nuova bandiera presenta colori complementari alla prima;
un fenomeno simile si può ottenere guardando a lungo un colore e poi
osservandone un altro o un foglio bianco: si vede comparire il colore
complementare a quello prima osservato; si parla in questo caso di
adattamento cromatico, per cui il marrone può sembrare rossastro, dopo aver
guardato a lungo un prato verde. Alcuni di questi fenomeni si possono
spiegare, ammettendo che si abbia un cambiamento della sensibilità dei
recettori dell'occhio ai diversi colori a causa dell'affaticamento dei recettori
specifici. Un'interpretazione soddisfacente del fenomeno è quella fornita da
Ewald Hering nel 1878 (teoria dell’opponenza); secondo il fisiologo tedesco la
visione del colore coinvolge tre meccanismi, ciascuno dei quali lavora
attraverso coppie opposti: buio/luce (nero/bianco), rosso/verde, blu/giallo.
L'ipotesi di Hering è stata confermata dagli studi di neurofisiologia.
Contrasto cromatico e costanza del colore
Guardare le immagini stampate e valutare le sfumature di colore tra gli sfondi
e le immagini contenute in essi. Spiega perché pur avendo le forme lo stesso
colore vengono percepite in maniera diversa.
Spiegazioni
Costanza del colore
La costanza dei colori è la terza proprietà importante della visione
cromatica. Quando la composizione della luce incidente varia, i meccanismi
che presiedono alla visione dei colori compensano queste variazioni, cosicché
il colore degli oggetti sembra sempre lo stesso. Per esempio, un limone è
giallo a qualunque ora del giorno, anche se alla luce del neon, i colori sono
leggermente falsati. Questa proprietà della visione dei colori è detta costanza
dei colori e dipende in gran parte dall'analisi che il sistema visivo opera nei
confronti non solo di un oggetto, ma anche del suo sfondo, o comunque di ciò
che lo circonda; è pur vero che a bassi livelli di illuminazione gli oggetti blu e
quelli verdi sembrano più brillanti dei rossi, al contrario di quanto accade
quando l'illuminazione è maggiore, fenomeno interpretato in modo
soddisfacente da Purkinje e quando l'illuminazione è molto forte si assiste ad
uno scolorimento delle tinte, ma in ogni caso riusciamo ancora a percepire i
colori come costanti. La miscela di lunghezze d'onda che viene riflessa dagli
oggetti, allora, non è determinata soltanto dalla loro riflettanza assoluta, che
varia continuamente. A parità di illuminazione, sfondi di diverso colore
possono conferire ad uno stesso oggetto sfumature cromatiche diverse.
I
fenomeni di opponenza cromatica e di contrasto cromatico trovano una
parziale spiegazione ammettendo la presenza, a livello della retina e delle
altre strutture con cui il nervo ottico contrae relazioni, di campi recettivi
opponenti.
Stampe
Immagine postuma
Fig.1
Fig.2
Contrasto Cromatico e costanza del colore
Le tinte presenti nel quadrato H e A sono identiche, anche se percettivamente appaiono molto diverse;
si tratta di un tipico fenomeno di contrasto cromatico che può essere spiegato attraverso la teoria della
costanza del colore