Sensazione e percezione

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1 Teoria del colore Analisi chimiche, fisiche e sensoriali dei prodotti alimentari i Percezione e mondo fisico Mondo fisico Fenomeni oggettivi Fenomeni misurabili Mondo della percezione Stimolazione sensoriale Conoscenza soggettiva del mondo esterno 1

2 Il colore Definizione di colore Proprietà fisica degli oggetti Particolare esperienza dell osservatore Evento mentale (percezione visiva) Sensazione e percezione Sensazione processo elementare di ricezione di energia fisica dall ambiente esterno avviene passivamente nell organo di senso (occhio) non presuppone un coinvolgimento cosciente Percezione processo evoluto di organizzazione ed interpretazione della sensazione processo attivo che avviene nel cervello riferisce la sensazione all oggetto esterno coinvolge l esperienza 2

3 Colore isolato e non isolato Colore isolato (unrelated color) colore percepito che appartiene ad una superficie con sfondo completamente nero Il colore appare essere autoluminoso Colore non isolato (related color) colore percepito in rapporto ad una superficie o visto contemporaneamente ad altri colori vicini con relazioni di luminosità tra di essi Elementi di osservazione di un oggetto Sorgente luminosa Oggetto Osservatore 3

4 Luce Stimolo fisico che causa la percezione del colore Energia elettomagnetica (radiazione ondulatoria) Tipi di r. elettromagnetiche singola lunghezza d onda (r. monocromatica) più lunghezze d onda mescolate (r. policromatica) Luce Radiazione elettomagnetica Radiazione visibile (ciò che l occhio umano può vedere) Radiazione i invisibilei ibil (ciò che non è visibile non è luce) [ raggi X ] [ Radiazioni infrarosse ed ultraviolette ] 4

5 Sorgente luminosa Sorgenti di luce Sole Luna Lampade ad incandescenza Lampade al neon Emettitori Laser 5

6 Emissione Assorbimento Riflessione Sorgente luminosa Percezione del colore Attributi percettivi quantitativi Brillanza (brightness) Luminanza (lightness) Contrasto Attributi cromatici Tinta (hue) Pienezza (colourfulness) Croma (chroma) Saturazione (saturation) 6

7 Brillanza Quantità totale di luce che il colore appare emettere [fioca, luminosa, intensa] dipende dall adattamento la stessa sorgente luminosa può produrre sensazioni diverse in momenti diversi ha un ordinamento lineare da un minimo ad un massimo oltre questi limiti l'apparato visivo non risponde Luminanza Brillanza di un oggetto giudicata relativamente ad un altra area illuminata in maniera simile e che appare bianca [ brillanza relativa ] [nero, grigio chiaro, grigio scuro, bianco] Il sistema visivo scarta l illuminazione dalla brillanza Il sistema visivo scarta l illuminazione dalla brillanza gli oggetti appaiono mantenere la loro luminanza anche in condizioni diverse di illuminazione 7

8 Luminanza Differenze di luminanza Valori di luminanza differenti Differenze costanti Scale uniformi di luminanza Scala di grigi Scala uniforme di luminanza dal bianco al nero, indipendente d dall illuminazione i i 8

9 Contrasto La percezione della chiarezza dipende dallo sfondo Tinta Principale attributo percettivo del colore (hue) [rosso, verde, blu, viola] Famiglia di colori più o meno intensi [rosso chiaro, scuro, rosa] Colori acromatici non possiedono una tinta [bianco, nero, grigi] 9

10 Tinta 250 tinte distinguibili dall occhio umano 4 tinte Primarie (identificate dall occhio umano come singolo colore) [ rosso, giallo, verde e blu ] 2 coppie di tinte Opponenti giallo e blu rosso e verde Tinte Binarie Tinta (mescolanza di due tinte primarie) (mescolanza di due tinte primarie) verde e giallo = muschio giallo e rosso = arancio rosso e blu = viola, magenta blu e verde = turchese 10

11 Tinta Le quattro tinte primarie più il bianco e il nero (che non sono tinte, ma sono colori) sono considerati colori primari psicologici [il bianco si oppone al nero, il rosso al verde e il giallo al blu] Pienezza Descrive la quantità assoluta della parte cromatica percepita (colore vivo, carico, pieno) È riferibile sia alle luci che agli oggetti Sinonimo = Concentrazione cromatica quantità relativa della componente cromatica rispetto a quella bianca [ Blu / Celeste = stessa tinta, diversa pienezza ] 11

12 Croma e Saturazione La pienezza dipende dall illuminazione Pienezza relativa Croma Pienezza di un area in proporzione alla brillanza di un oggetto bianco in condizioni di illuminazione simile Saturazione Pienezza di un area in proporzione alla brillanza del colore dell area stessa Attributi percettivi del colore A. acromatici (quantitativi) A. di base A. relativi brillanza (brightness) [sia luci che oggetti] luminanza (lightness) [richiede il bianco, quindi solo per oggetti] tinta (hue) [sia luci che oggetti] A. cromatici (qualitativi) pienezza (colorfulness) [sia luci che oggetti] croma (chroma) [richiede il bianco, quindi solo per oggetti] saturazione (saturation) [sia luci che oggetti] 12

13 Formazione dei colori Mescolanza additiva stimolo di colore la cui distribuzione spettrale di energia è somma delle distribuzioni spettrali degli stimoli che costituiscono la mescolanza Due luci di differente distribuzione spettrale di energia arrivano all'occhio contemporaneamente Nella sovrapposizione di luci le intensità si sommano: la sovrapposizione delle due luci sarà sempre più brillante delle singole luci che la compongono Formazione dei colori Mescolanza additiva con tre luci alla massima intensità 13

14 Solido del colore Rappresentazione cromatica secondo Munsell 14

15 Rappresentazione cromatica numerica Oggettiva Ripetibile Univoca CIE (Commission International de l Eclairage) Spazi di colore Yxy L * a * b * L * C * h Sistema di colore Yxy Y = Luminanza x,y = Crominanza Spazi di colore 15

16 Sistema di colore L * a * b * L = Luminanza a,b = Crominanza Spazi di colore Sistema di colore L * a * b * L = Luminanza a,b = Crominanza Spazi di colore 16

17 Sistema di colore L * C * h L = Luminanza C = Crominanza h = Angolo di Crominanza Spazi di colore Rappresentazione dello spazio di colore 17

18 Rappresentazione dello spazio di colore Rappresentazione dello spazio di colore 18

19 Misurazione delle differenze cromatiche Misurazione delle differenze cromatiche 19

20 Misurazione delle differenze cromatiche Fonti di variabilità cromatica 20

21 Temperatura di colore e Corpo nero La specifica del colore emesso da una lampada è spesso in relazione con la cosiddetta temperatura di colore (color temperature) o temperatura del corpo nero (blackbody temperature) Corpo nero Oggetto teorico che sottoposto a riscaldamento assume una determinata colorazione Distribuzione spettrale di energia Assegnata secondo relazioni matematiche a ciascuna singola temperatura del corpo nero Illuminanti CIE Illuminante standard CIE Basato sulla distribuzione spettrale di energia Le distribuzioni sono tutte illuminanti Solo alcune distribuzioni sono sorgenti (luce fisica reale che può essere accesa o spenta ) 21

22 Illuminanti standard CIE Illuminante A radiazione emessa dal corpo nero alla temperatura di 2856 K corrispondente alla luce incandescente Illuminanti standard CIE Illuminante C radiazione emessa dal corpo nero alla temperatura di 6774 K corrispondente alla luce naturale 22

23 Illuminanti standard CIE Illuminante D 65 radiazione bianca della luce del giorno media temperatura di 6500 K corrispondente alla luce naturale Illuminanti standard CIE Comparazione tra illuminanti 23

24 Comparazione tra illuminanti Percezione visiva tristimolo Valori Tristimolo (XYZ) Distrib. Spettrale della sorgente luminosa Riflessione spettrale dell oggetto Sensibilità dell occhio umano Osservatore Standard CIE (1931) 24

25 Percezione visiva tristimolo Percezione visiva tristimolo e spettrofotometrica 25

26 Influenza dell illuminante sulla percezione visiva Percezione visiva tristimolo 26

27 Metamerismo Due diversi colori fisici possono produrre gli stessi valori tristimolo XYZ ma avere diverse distribuzioni spettrali Tali stimoli vengono definiti metamerici Due oggetti uguali con una illuminazione i i e diversi con un altra presentano metamerismo d illuminante Metamerismo 27

28 Metamerismo d illuminante Metamerismo d illuminante 28

29 Strumentazione colorimetrica Colorimetro spettrofotometrico t t Strumentazione colorimetrica Colorimetro spettrofotometrico 29

30 Strumentazione colorimetrica Colorimetro tristimolo Strumentazione colorimetrica Colorimetro tristimolo 30