Come avviene la visione dei colori?

(di Jessica Saccani) – giugno 2020

Non ce ne accorgiamo, ma è ciò che accade continuamente: i nostri occhi percepiscono oltre 200 diverse sfumature di colore, differenziano con precisione oltre 20 livelli di saturazione e 400 di luminosità. Ogni giorno riceviamo dai colori migliaia di stimoli: com’è possibile tutto questo? Vi siete mai chiesti come funziona la nostra vista? Come riusciamo a vedere il cielo di un determinato colore, le nuvole bianche oppure un bel prato verde?

La percezione della realtà che conseguiamo attraverso i nostri strumenti visivi si fonda su meccanismi estremamente complessi che coinvolgono diversi livelli sensoriali.  La spiegazione di tutto il lavoro che svolge il nostro sistema visivo assieme al cervello e a tutte le possibili integrazioni spazio temporali in continua evoluzione è lunga ed estremamente complessa; cerchiamo comunque di capire insieme i fondamenti della visione tricromatica. In questo articolo noi ci occuperemo, per semplicità del discorso, solo della visione dei colori e tralasceremo la parte legata alla forma ed alla matericità dell’oggetto stesso, oltre alla parte legata a riflessione e rifrazione della luce legata al materiale colpito.

Tutto comincia dalla luce del Sole: essa è composta da tantissime lunghezze d’onda, il cosiddetto spettro elettromagnetico, in cui troviamo UV, infrarossi, microonde, raggi X e le lunghezze d’onda visibili dall’occhio umano. Quest’ultime occupano sono una piccolissima parte dello spettro, compreso fra 400 nm e 700 nm circa, e ad ognuna di queste lunghezze d’onda è associato un colore: alle lunghezze d’onda corte (400 nm) associamo il colore blu, mentre alle lunghezze d’onda lunghe (700 nm) associamo il colore rosso. A circa metà spettro, con lunghezza d’onda di 550 nm, troviamo il colore verde. Al di fuori di queste lunghezze d’onda l’occhio umano è “cieco”: al di sotto del rosso vi sono gli infrarossi, mentre sopra il blu vi sono gli ultravioletti, per noi entrambi invisibili.  La luce, carica di lunghezze d’onda di ogni tipologia, colpisce un oggetto, viene riflessa ed entra nel nostro occhio: da qui si innescano milioni di complesse trasduzioni chimiche che portano alla visione del colore, della forma, della posizione e di molti altri aspetti che ci permettono di comprendere la natura stessa dell’oggetto che stiamo osservando.

Il primo passaggio fondamentale è l‘arrivo della luce alla retina, uno strato di circa 10 tipologie diverse di neuroni modificati che svolgono l’importante funzione di trasduzione: sono in grado cioè di trasformare la luce che arriva sul fondo dell’occhio in un’informazione (prima chimica, poi elettrica) da trasmettere al cervello mediante il nervo ottico.

Se questo passaggio viene a mancare, risulta deficitaria la visione stessa, non solo la visione tricromatica. In prima istanza, la luce colpisce i fotorecettori, cellule sensibili alla luce presenti nella retina che, reagendo, portano alla prima trasduzione chimica. I responsabili della visione dei colori sono i coni, minuscole cellule che elaborano l’informazione proveniente dalla luce in un messaggio chimico. Essi si dividono il lavoro con i bastoncelli: questi ultimi ci consentono di percepire i cambiamenti di luminosità fino a una determinata intensità luminosa, sono essenziali per la visione crepuscolare e notturna, oltre a permetterci di vedere quello che ci circonda: tutto ciò, però, solo in bianco e nero. Sono i coni, invece, ad occuparsi della percezione dei colori. Essi sono presenti nell’occhio in tre diverse tipologie, ognuna delle quali reagisce a diverse lunghezze d’onda:

– coni S, dove S sta per “short”, che reagiscono alle lunghezze d’onda più brevi, quelle del blu;
– coni M, dove M sta per “medium”, che reagiscono alle lunghezze d’onda medie, quelle del verde;
– coni L, dove L sta per “long”, che reagiscono alle lunghezze d’onda più lunghe.

Quindi se una superficie riflette ad esempio solo onde corte, questa apparirà blu al nostro cervello; nel caso in cui vengano riflesse solo onde lunghe, allora vedremo una superficie rossa, mentre i raggi di luce di media lunghezza la faranno apparire verde. I colori risultanti dalle mescolanze, quali ad esempio l’azzurro o l’arancione, vengono percepiti quando una superficie riflette onde di più lunghezze diverse contemporaneamente. Se questi tipi di coni percepiscono tutte le lunghezze d’onda simultaneamente, il cervello vedrà la superficie di colore bianco.

Un altro importante fattore che influenza la nostra visione è l’assorbimento della luce da parte degli oggetti. Una mela ha un colore verde perchè la sua superficie assorbe tutta la luce, ma riflette solamente le onde luminose medie, quelle che ci appaiono verdi. I colori che percepiamo dipendono perciò dalla proporzione della luce assorbita o riflessa dai tre colori blu, verde e rosso.

La mancanza di una tipologia di coni ci porta alla mancanza di visione di quello specifico colore: questo disturbo, conosciuto come daltonismo, non ha ancora una cura e spesso non viene diagnosticato. Dai coni e dai bastoncelli parte una lunga catena di trasduzioni del messaggio trasportato dalla luce che viene codificato attraverso molecole chimiche e arriva alle cellule ganglionari: esse sono le ultime cellule presenti nella retina e porteranno le informazioni al cervello tramite il nervo ottico. Nelle cellule ganglionari avviene una serie di interazioni e integrazioni neuronali continue, relative al colore, allo spazio, alla forma e al campo recettivo della cellula stessa. Tutti questi messaggi, trasportati nel cervello in pochi millisecondi, vengono integrati ed elaborati continuamente per permetterci di vedere, ma anche di spostarci, interagire con lo spazio circostante e di memorizzare dettagli e informazioni.

Questa, seppur complicata, è solo la prima parte del funzionamento della visione dei colori.

Si può però già intuire una conseguenza: la vista è il senso che impegna la maggior parte delle nostre funzionalità intellettive durante tutto il giorno e un suo malfunzionamento porta ad enormi svantaggi.

Biografia Jessica Saccani
Jessica Saccani, nata a Fidenza (PR) il 15 ottobre 1990, è laureata in Ortottica ed Assistenza Oftalmologica ed in Ottica e Optometria. Attualmente collabora con l’Ospedale San Raffaele-Resnati di Milano, e tiene il laboratorio di Sistemi Ottici e Oftalmici presso l’Università Bicocca di Milano. Collabora inoltre presso studi medici privati.

Distribuiamo in esclusiva sul territorio italiano tutti i prodotti e servizi legati al sistema NCS – Natural Colour System®©. NCS – Natural Colour System®© è un sistema logico di ordinamento dei colori che si fonda cu come questi vengono percepito dall'uomo.

Tagged with: , , , , , , , , , ,
Pubblicato su Scienza

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...

I nostri partner della settimana
Il nostro rivenditore della settimana
Archivio
%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: