La luce in fisica.Come percepiamo la luce.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

L’occhio è l’organo che trasforma lal i i l i i

iride

luce in impulsi nervosi.

pupillasclerasclera

irideE’ un bulbo approssimativa-

pupilla

E un bulbo approssimativamente sferico rivestito, nellaparte anteriore, da una mem-brana trasparente( i ti ) lt d ll cornea

sclera

(congiuntiva), e avvolto dallasclera, la quale, di fronte airide e pupilla. forma lacornea.cornea.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

iridesclera

tipupilla

cristallino

retina

L’iride è dotata dimuscoli che

fovea

umor vitreo

fanno variare ildiametro dellapupilla, orifi-ziocircolare attra-

cornea

nervo ottico

umor vitreo

umor acqueo

verso al qualepas-sa la luce.

nervo ottico

Il cristallino, una lente gelatinosa. è posta tra due camere emisferiche. Quella anteriore, compresa tra cornea e congiuntiva, è piena di un liquido denso, detto umor acqueo.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

iridesclera

ti

La cameraposterio-re, checorrisponde alla

pupillacristallino

retinapmaggior parte delvolume del glo-booculare, è piena diuna sostanza se-

fovea

umor vitreo

mi solida, l’umorvitreo.

La parte internacornea

nervo ottico

umor vitreo

umor acqueo

ppo-sterioredell’occhio èrivestita di unamembrana nervo otticoformata da stratidi cellule nervose,la retina, che sicollega al nervogottico.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

iridesclera

ti

Di fronte al cri-stallino, laretina presenta

pupillacristallino

retinaretina presentauna pic-coladepressionecircolare, la fo-

l fovea

umor vitreo

vea, con lamassi-maconcentrazio-nedi cellule sensi-

cornea

nervo ottico

umor vitreo

umor acqueo

bili alla luce e alcolore.

E’ l nervo otticoE’ la zonaprinci-pale perla visio-ne.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

Il i t tti h d l i i i ll tiIl sistema ottico che produce le immagini sulla retinacomprende la cornea, l’umor acqueo, la pupilla, il cristallinoe l’umor vitreo.

L’immaginepro-dotta è più

muscoli ciliari

pro dotta è piùpicco-ladell’oggetto edè ribaltata.

immagine

è ribaltata.

Un’anello di muscoli (muscoli ciliari) può deformare il cristallino,cambiando il raggio di curvatura e quindi la lunghezza focale percambiando il raggio di curvatura e quindi la lunghezza focale, per-mettendoci di mettere a fuoco oggetti a distanze diverse(adattamento). Con l’età, il cristallino si irrigidisce e non si deformapiù abbastanza per mettere a fuoco oggetti vicini: si diventaipermetropi.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

La retina è un organo moltocomplesso, formato da varistrati di cellule nervoseinter-connesse in modopeculiare; non si limita a

i ll lreagire alla luceproducendo impulsi ner-vosi, ma è sede disofisticate elaborazioni allasofisticate elaborazioni allabase della visione stessa.Il cervello (o meglio la corteccia striata) riceve informazioni, tramite il

i l li ll di i ( i i dinervo ottico, a un notevole livello di astrazione (contorni, vettori dimovimento, distanze, discriminazione oggetto/sfondo ecc.); effettocollaterale di queste elaborazioni è una considerevole riduzione delflusso di dati, in pratica una sorta di compressione delle informazioni.flusso di dati, in pratica una sorta di compressione delle informazioni.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhioparte senssibile alla lucce

luce

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

I fotorecettori sono le cellule della retina che ci interessano maggiormente.

Ne esistono di due tipi, detti, in base alla loro forma, coni e bastoncelli.

I coni sono sensibili alla lunghezza d’onda d ll l i id t ( l )della luce incidente (colore).

I bastoncelli sono sensibili quasi solo all’inten sità l minosa a l nghe e d’ondaall’inten-sità luminosa a lunghezze d’ondamedie (giallo-verde)

cono bastoncello

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

margine del campo fovea

coni

bastoncelli

Coni e bastoncelli si differenziano sia in sensibilità (i bastoncelli sono moltopiù sensibili) sia per numero (oltre i 100 000 000 di bastoncelli contro circapiù sensibili) sia per numero (oltre i 100.000. 000 di bastoncelli contro circa5.000.000 di coni). Nella fovea si ha la massima concentrazione di coni, chediventano via via meno frequenti allontanandosi da essa; la sensibilità e lacapacità di visione cambiano quindi radicalmente passando dal centro aimargini del campo visivomargini del campo visivo.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

I fotorecettori producono, al loro interno, alcunipigmenti che si decompongono rapidamenteg gse col-piti dalla luce.

La decomposizione delle loro molecoleproduce l’attivazione della cellula, el’emissione di una serie di impulsi nervosi.

Q t è l i iQuesto processo non è velocissimo: possonooccorrere minuti per ricostituire la scorta dipigmento in una cellula completamented l t (f t bb li t )decolorata (forte abbagliamento).

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - l’occhio

Il nostro sistema visivo è anche largamente insensibilealle variazioni di colore (temperatura di colore) della luce( p )che illumina gli oggetti che osserviamo. Ci accorgiamodelle eventuali differenze quasi solo per confronto direttodelle sorgentidelle sorgenti.

Questo, tuttavia, non accade nei dispositivi di ripresa.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Il l i t i è l iIl colore, in quanto sensazione, non è la pura regi-strazione di una realtà fisica, anche se esiste unacerta correlazione tra lunghezza d’onda della luce ecolore percepito.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

colori acromatici colori cromatici

Si dicono acromatici colori come il bianco, il nero, il grigio.Si dicono cromatici colori come il rosso, il verde, il blu.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

La teoria più diffusa* sullaper-cezione cromatica sideve adeve a

Thomas Young

Herman von Helmholtz

Teoria tricromicaTeoria tricromica* “più diffusa” non significa necessaria-mente “corretta” o “unica possibile”!mente “corretta” o “unica possibile”!

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Negli esperimenti sullascompo-sizione della luce,N t tòNewton notò co-mecombinando le luci colorateottenute con un prisma si riot-tenesse la luce bianca ditenesse la luce bianca dipartenza.

Presto ci si rese conto che loPresto ci si rese conto che lostesso risultato si può otteneresenza usare tutti i colori; nesono suf-ficienti tre scelti insono suf-ficienti tre, scelti inzone abba-stanza distanti dellospettro.Dosando le intensità relative delle tre luci colorate è possibile ottenere qualsiasi altro colorepossibile ottenere qualsiasi altro colore.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Questo risultato si ottiene conmolte terne di colori, purché sianosoddi sfatte le seguentisoddi-sfatte le seguenticondizioni:

1 - ogni colore deve essere diverso dagli altri due1 ogni colore deve essere diverso dagli altri due2 - nessuno di essi si deve poter ottenere miscelando glialtri due.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Non tutte le terne possibili forniscono, con la lorocombinazione, la stessa estensione di colori (gamut). Imigliori risultati si ottengono con

rossoverdebl

che per questa ragione sono stati definiti colori primari additivi

blu

che, per questa ragione, sono stati definiti colori primari additivi(additivi poiché si parla di somma di luci colorate)

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

rosso+verde = giallo

rosso verde

verde+blu = cyanrosso+blu = magenta

blu

rosso+verde+blu = bianco

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Sulla base di queste considerazioni,Young, e più tardi von Helmholtz,ipotizzarono che nella retina fosseropo a o o c e e a e a osse opresenti recettori specifici per questi trebande, e che la percezione del colorederivasse da una sorta di misura delleintensità di luce in corrispondenza dellelunghezze d’onda brevi, medie e lunghe.

Oggi tutte le apparecchiature digg ppriproduzione a colori si basanosu questa teoria.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

oggettorecettoredel rossooggetto

recettoredel verde

recettoredel blu

il cervello combinerebbe le treimmagini monocromatiche,gognuna delle qualirappresenterebbe il con-tenutodi rosso, verde e blu del-l’oggetto, in una sola immaginea colori

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Colori complementari:

rosso

rosso cyan

blu giallo

giallomagenta

blu giallo

verde magentablu verde

I colori che si ottengono d d i i

cyan

blu verde

sommando due primari sono detti complementari del terzo escluso.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

La teoria tricromica, tuttavia,non è perfetta e non riesce anon è perfetta, e non riesce aspiegare compiutamente tutte leosservazioni.

Esistono altre teorie, più mo-derne e congrue ai dati osser-vativi, che, non essendo ancoraimpiegate nella tecnica corren-te, non tratteremo.

Come vediamoLa luce: fisiologia e psicologia - il colore

Il colore è un’esperienza percettiva che dipende da

Distribuzione spettrale dello stimoloMezzo attraversato dalla luce e distanza percorsa in

Intensità e durata dello stimolo

Adattamento del soggetto alle condizioni esistenti

pesso

Adattamento del soggetto alle condizioni esistenti

Interazione binoculare

Presenza di altri oggetti nel campo visivoPresenza di altri oggetti nel campo visivo

Esperienza