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1 Il colore non è una proprietà intrinseca della materia. Il colore è nella luce, luce che si riflette sulla materia, che viene poi percepita dal nostro occhio sotto forma di colore. Il colore quindi non è una caratteristica del mondo reale, ma il risultato di un fenomeno fisico a cui segue un fenomeno biologico. È la luce a dipingere il mondo. Gli oggetti, per questo, ci appaiono colorati e non sono colorati. Per questo motivo si parla di percezione del colore. Caratteristiche del colore sono: la tinta, la luminosità e la saturazione. La tinta permette di classificare i diversi colori, avremo così il tono dei gialli, dei verdi, dei rossi e così via. La luminosità si riferisce alla quantità di luce presente nel colore. Un colore più è luminoso più sarà tendente al bianco, al contrario più è scuro più sarà tendente al nero. La saturazione corrisponde invece alla densità, alla vividezza, del colore, un colore desaturato corrisponderà a una variazione di grigio. Inoltre il colore è soggetto a variare nel corso della giornata, ed è in relazione alle mutabili condizioni ambientali o all intensità della luce. La tinta (in inglese hue) è il colore vero e proprio e permette la classificazione dei colori. Sono quindi esempi di tono il rosso, il giallo, il verde, il blu, il viola. La luminosità (brightness) indica la quantità di luce presente in un colore e definisce il valore di chiaroscuro. In questo esempio i quadrati sono dello stesso tono, ma da sx a dx varia il grado di luminosità. La saturazione (saturation) si riferisce al grado di purezza del colore. Quando è saturo appare brillate. Un colore desaturato appare opaco e sarà tendente al grigio. Fino alla prima metà del 600 il sistema dei colori si basava sulle teorie del filosofo greco Aristotele, il quale prevedeva sei colori, disposti su un asse orizzontale in un passaggio graduale dai toni chiari a quelli più scuri, con agli estremi il bianco e il nero (bianco, giallo, verde, rosso, blu, nero). Nel corso del XVII secolo l esperimento con il prisma, del fisico inglese Isaac Newton, portò alla scissione del fascio di luce bianca in una composizione ordinata di raggi colorati. Scoprì cioè quello che oggi è conosciuto come lo spettro della luce visibile. Originariamente Newton distinse sette colori, introducendo l indaco tra il violetto e il blu, perché all epoca si era suggestionati dalla convinzione che i fenomeni naturali fossero tutti riconducibili al numero sette, considerato un numero perfetto, sette sono le note musicali, sette erano, allora, i pianeti conosciuti, sette i giorni della settimana, in realtà l indaco non è un colore base ma è una gradazione di blu influenzato dal magenta che l'occhio difficilmente riesce a distinguere. I colori dello spettro visibile sono quindi sintetizzabili in sei e sono in successione: viola, blu, verde, giallo, arancione, rosso. Lo spettro di Newton escluse quindi il nero dal mondo dei colori e, in parte, anche il bianco.

2 Nel 1721 l incisore tedesco Jacob le Blon, realizzò le prime stampe a colori, utilizzando tre lastre di rame con sopra inciso un identico soggetto. Ognuna di queste lastre veniva poi inchiostrata con un colore base: giallo, rosso, blu, di modo che, stampandole in un unico punto per sovrapposizione, si riuscì ad ottenere la prima stampa colorata. Tecnica che venne perfezionata da Gautier d Agoty, allievo di le Blon, il quale introdusse nel procedimento di stampa una quarta lastra inchiostrata di nero e sovrapposta per ultima, in modo da conferire all immagine maggior contrasto e profondità di campo. 2

3 Un secolo dopo, nel 1861, gli esperimenti del fisico scozzese James Maxwell portarono alla riproduzione della prima immagine a colori su schermo. Questi scoprì che facendo sovrapporre in un unico punto una stessa immagine proiettata da tre diversi proiettori, ognuno dei quali schermato con un filtro monocròmo, uno rosso, uno verde e uno blu, si riusciva ad ottenere una proiezione a colori. In seguito a tali scoperte, alla fine dell 800, il sistema cromatico passa da sei a tre colori. Stiamo quindi parlando degli antenati degli attuali sistemi cromatrici RGB (Red- Green- Blue) e CMYK (Cyan- Magenta- Yellow- Key-plate). Il primo è il sistema colorimetrico con cui funzionano i display retroilluminati, ad esempio il televisore o lo smartphone. Il secondo è il sistema di stampa tipografica, utilizzato ad esempio dalla stampante del computer. Sintesi Additiva Sintesi sottrattiva A seguito di queste scoperte siamo di fronte a due nuovi meccanismi cromatici, la sintesi additiva e la sintesi sottrattiva. Al primo meccanismo corrispondono i colori della luce, al secondo i colori tipografici. I colori della luce: rosso-verde-blu Nella mescolanza additiva (per sovrapposizione) i colori primari sono il rosso, il verde e il blu, ossia i colori primari della luce. Dalla sovrapposizione di verde e blu si ha il ciano, sovrapponendo verde e rosso si ha il giallo, infine si ottiene il magenta dalla sovrapposizione di rosso e blu. La scelta di utilizzare come primari il rosso, il verde e il blu e non altri colori spettrali non nasce dal caso, ma è fondata su un aspetto importantissimo: l occhio. All interno dell occhio, nella parte posteriore, vi è una membrana fotosensibile chiamata retina, formata da cellule nervose (fotorecettori) distinte tra coni e bastoncelli. I coni sono ca. 6 milioni nell intera retina, ma si trovano concentrati maggiormente in una piccola zona della retina conosciuta come fòvea (dove non sono presenti i bastoncelli), la quale si trova in perfetta opposizione alla pupilla. Queste cellule si dividono in tre tipi: coni corti, coni medi e coni lunghi. I coni sono responsabili della visione diurna e sono gli unici fotorecettori in grado di discriminare i colori (visione cromatica o fotopica. I bastoncelli sono ca. 120 milioni e si trovano su tutta la retina tranne che nella fòvea. Rispetto ai coni sono incapaci di distinguere il colore ma sono molto più sensibili all intensità della luce e questo permette di vedere anche in condizioni di semi-oscurità (visione crepuscolare o scotopica). I bastoncelli intervengono quindi nella visione acromatica, caratterizzata dal bianco, nero e sfumature di grigio. 3

4 Ma come fa il nostro occhio a distinguere i toni di colore? Intanto che cos è la luce. La luce si propaga nello spazio, lungo una direttrice rettilinea ad una velocità di 300mila km/s. Una radiazione luminosa è un onda elettromagnetica che consiste in un campo elettrico e un campo magnetico oscillanti in onde sinusoidali (ad andamento regolare) perpendicolari tra loro. La principale caratteristica delle onde elettromagnetiche è la lunghezza d onda. La lunghezza d onda è la distanza tra due creste successive (ventri d onda). Lo spettro elettromagnetico comprende l intera gamma delle lunghezze d onda esistenti in natura e varia dai raggi gamma, della lunghezza d onda di 1 picometro, alle onde radio con lunghezze d onda di 1 chilometro. Fenomeni fisici apparentemente diversi, come le onde radio che trasportano suoni e immagini nell etere, o i raggi X che impressionano la lastre radiografiche, hanno quindi la stessa natura, quella di onde elettromagnetiche. Le lunghezze d onda variabili tra i 380 e i 780 nanometri (nm) costituiscono lo spettro della luce visibile (visibile cioè dal nostro occhio sotto forma di colore. Mentre non siamo in gradi di vedere gli infrarossi o gli ultravioletti se non con apparecchiature elettroniche). Ritornando ai fotorecettori si è scoperto che i coni corti della retina sono sensibili alle onde elettromagnetiche con lunghezze d onda intorno ai 440nm, ossia al blu, i coni medi sono sensibili intorno ai 550nm, ossia al verde, mentre i coni lunghi sono stimolati dalle lunghezze d onda pari a 720nm, quindi dal rosso. Da qui il sistema RGB (sintesi additiva). 4

5 Questo è quello che accade quando la luce che colpisce la retina del nostro occhio proviene direttamente da una fonte luminosa (lo schermo del nostro TV). Il discorso cambia quando osserviamo un oggetto che non emette luce ma la riflette (materia = fonte di luce secondaria). In questo caso siamo di fronte a un fenomeno di percezione del colore dovuto a meccanismi sottrattivi, in quanto la superficie della materia possiede caratteristiche chimico-fisiche in grado di assorbire (quindi sottrarre) una parte di luce proveniente da una fonte di luce primaria (naturale o artificiale che sia). La luce riflessa sarà poi percepita dall occhio secondo le regole della mescolanza additiva. In definitiva nella mescolanza sottrattiva il colore di un oggetto è dato dalla capacità della sua superficie di assorbire una parte dello spettro visibile. Ad esempio un oggetto è di colore giallo perché il blu viene assorbito, mentre il rosso e il verde sono riflessi (e per sintesi additiva la sovrapposizione di rosso e verde genera il giallo) I colori tipografici: Giallo-Magenta-Ciano I colori primari della sintesi sottrattiva sono: ciano, magenta e giallo. Anche questa scelta non è casuale in quanto ciascuno di essi ha la capacità di assorbire un terzo della luce spettrale. Il ciano è in grado di assorbire il rosso e di riflettere il verde e il blu, che il nostro occhio percepirà, per sintesi additiva, come ciano, il magenta invece assorbe il verde e riflette il rosso e il blu che il nostro occhio vedrà, sempre per sintesi additiva, come magenta, mentre il giallo assorbe il blu e riflette il rosso e il verde che sarà appunto percepito dai nostri occhi sotto forma di giallo. Ciano Magenta Giallo Per questa ragione mescolando i tre primari si otterrà il nero (ma in realtà si ottiene il bistro, vedi le coordinate cromatiche CMYK in basso). 5

6 Con le recenti teorie cromatiche si sfata il mito del rosso considerato colore primario (lo è nel sistema RGB sintesi additiva), ma nella sintesi sottrattiva il rosso è un colore secondario, ottenuto dalla mescolanza di giallo e magenta. Sotto, tratto dal programma GIMP 2.8, potete osservare come il rosso sia ottenuto dal 100% di giallo (Y) e dal 100% di magenta (M). Sistema CMYK sintesi sottrattiva. 6

7 I colori pittorici: giallo-rosso-blu In pittura le cose cambiano leggermente rispetto alla stampa tipografica. Per questo motivo continueremo ad utilizzare come strumento didattico il cerchio di Itten. Cerchio di Itten I colori sono definiti primari, o di base, quando non sono ottenibili dalla mescolanza di altri colori, mentre dalla loro combinazione si può ottenere tutta la gamma cromatica. Mescolando due colori primari avremo i colori secondari, mentre mescolando un colore primario con un colore secondario adiacente avremo i colori terziari. I colori si dicono complementari quando mescolando due colori (uno primario e uno secondario) vengono mescolati i tre colori primari. Di conseguenza il complementare del primario rosso sarà il verde, poiché quest ultimo è ottenuto dalla mescolanza dei primari giallo e blu. Le coppie di colori complementari sono: rosso- verde (giallo-blu); blu- arancione (rosso-giallo); gialloviola (rosso-blu). L importanza dei colori complementari è data dal fatto che se accostati tra loro entrambi risultano più brillanti. Inoltre i colori hanno una temperatura propria e si dividono in caldi e freddi e sono in stretta relazione alle sensazioni che suggeriscono. Infatti si considerano caldi i rossi, i gialli, i bruni e l arancione, i quali sono associati al sole e al fuoco, generalmente sono i colori dell estate e dell allegria. Vengono detti freddi i colori associati alla luce lunare, all acqua, al ghiaccio o all inverno e sono il verde, l azzurro e il viola. 7

8 I colori delle terre è possibile ricavarli mescolando i colori secondari. In tal modo si ottengono le tre terre fondamentali, dette primari terrosi: mescolando arancione e verde avremo l'ocra (giallo-arancione citrino); mescolando viola e arancione si ottiene il bruno (rosso cupo); mescolando verde e viola si ottiene il verde oliva. Le terre sono considerate dei colori tostati, ossia bruciati e rientrano tutte tra i colori caldi (in questo caso anche il verde oliva) Bianco e nero sono invece definiti colori acromatici, ovvero senza tinta. Bianco e nero non sono presenti nel cerchio cromatico e non sono ottenuti attraverso la mescolanza di altri pigmenti. Il bianco corrisponde alla somma di tutti i colori dello spettro solare (massima intensità di luce), il nero, di contro, ha la caratteristica di assorbire tutte le radiazioni luminose (assenza di luce): nessun oggetto, in mancanza di luce, è colorato. Bianco e nero sono percepiti come luce e buio e se mescolati agli altri colori ne variano la luminosità. Ogni colore ha una sua specifica luminosità, il giallo di per sé è più luminoso del blu, ma questa luminosità può variare con l aggiunta del bianco o del nero. Mescolando il bianco con il nero si ottiene la gamma dei grigi, anch essi colori acromatici la cui gradazione dipende dalla quantità di nero che si aggiunge al bianco. Questi grigi hanno una tonalità fredda, si possono però ottenere dei bei grigi colorati, caldi o freddi, mescolando due colori complementari, ad esempio il blu e l arancione. 8