La Percezione visiva – Esperienza di laboratorio

Guida per insegnanti

Scopo dell’esperienza

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 coloreGuardare 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