Come vengono creati i colori e perché li vediamo? Modelli di colore e metodi della loro descrizione

Conoscendo l’importanza dei colori nella vita di consumatori e produttori, abbiamo preparato una grande quantità di informazioni su questo argomento.

Luce come fonte di colore

Quando si parla di colori, è impossibile non parlare della luce. È una delle questioni più importanti e la conoscenza in questo campo ti aiuterà a comprendere il meccanismo della creazione del colore ea trovare la risposta alla domanda su come arriviamo a vedere le cose. Quindi partiamo dall’inizio. La natura della luce è stata misteriosa e difficile da capire per molti anni. Oggi sappiamo che la luce si comporta sia come un’onda che come un flusso di particelle. Questo fenomeno è chiamato dualità onda-particella. Le onde elettromagnetiche con una lunghezza di 380-780 nanometri sono chiamate luce visibili . La luce bianca è prodotta mescolando sette semplici colori singoli chiamati colori di base. Dopo la decomposizione, possono essere osservati sotto forma dei sette colori dell’arcobaleno comunemente noti. Questo fenomeno compare nel cielo nelle giornate di sole quando piove. Le gocce d’acqua che cadono agiscono come un prisma e dividono la luce bianca nei suoi componenti, cioè i colori. Ciascuno dei sette colori corrisponde a uno specifico intervallo di lunghezze d’onda. L’onda elettromagnetica con la lunghezza d’onda più lunga (635-770 nm) è rossa, mentre quella più corta (380-450 nm) è responsabile della visione del viola. I colori di base che vediamo sono mostrati di seguito. Se l’onda è di lunghezza intermedia da due intervalli adiacenti, vengono creati i colori di transizione .

Perché vediamo i colori?

Ora che sappiamo che certe lunghezze d’onda elettromagnetiche hanno un colore definito, consideriamo perché vediamo oggetti colorati. La visione dei colori deriva direttamente dalla sensibilità dei rispettivi recettori nell’occhio alla lunghezza d’onda della luce. Possiamo vedere i colori di diversi oggetti (es. Pastelli o fiori) perché riflettono e assorbono i raggi di luce che cadono su di essi. Questi oggetti non brillano di luce propria, ma assorbono specifiche lunghezze d’onda elettromagnetiche dal campo della luce visibile, riflettendo quelle rimanenti. Vediamo un certo colore perché parte della radiazione riflessa dalla superficie dell’oggetto raggiunge i nostri occhi. Per una migliore comprensione di questo meccanismo, è meglio spiegarlo con un esempio. I papaveri rossi assorbono i raggi elettromagnetici di tutte le lunghezze d’onda eccetto quelli corrispondenti al colore rosso. Onde di questa lunghezza vengono riflesse, facendo sì che l’occhio veda il colore rosso quando le onde raggiungono l’occhio. Quando un oggetto è bianco, significa che tutta la luce bianca viene riflessa da esso. Gli oggetti neri, un’altra parte, assorbono tutte le lunghezze d’onda nella gamma della luce visibile.

Fisiologia della percezione del colore: come accade che vediamo?

Il fenomeno dell’assorbimento e della riflessione delle onde elettromagnetiche, grazie al quale possiamo vedere il mondo che ci circonda a colori, non sarebbe possibile senza gli occhi. Sono organi estremamente sensibili del senso della vista, che partecipano alla creazione di immagini, comunemente note come visione. Per scoprire perché vediamo l’onda elettromagnetica come colore, dobbiamo guardare la struttura dell’occhio. L’organo visivo è dotato di recettori fotosensibili, cioè bastoncelli e coni. Le cellule fotosensibili si trovano nella parte posteriore del bulbo oculare chiamato retina. I bastoncelli sono responsabili della percezione della forma e del movimento. Sono così sensibili che possono catturare anche un singolo fotone. I coni, d’altra parte, sono responsabili della visione dei colori. Ci sono tre tipi di coni nell’occhio umano, che reagiscono a diverse lunghezze d’onda e, di conseguenza, si possono vedere i colori rosso, blu e verde. Se i recettori registrano lunghezze d’onda intermedie, tutti e tre gruppi di coni reagiscono allo stimolo, creando un’impressione di un colore intermedio nel cervello costituito da tre colori fondamentali.

Meccanismo di creazione dell’immagine

La luce visibile non è altro che onde elettromagnetiche nell’intervallo 380-780 nm. La luce che cade su un oggetto viene in parte assorbita e in parte riflessa da esso. Quindi, l’onda elettromagnetica riflessa dall’oggetto viene diretta ai recettori dell’occhio, cioè coni e bastoncelli nella retina, dove viene creata un’immagine ridotta e invertita. Nella fase successiva, i recettori trasmettono un impulso al cervello, in cui i dati vengono interpretati e sulla base viene prodotta l’immagine. Tutto avviene in modo estremamente rapido, che puoi vedere guardandoti intorno. I colori che vediamo vengono registrati immediatamente ed elaborati, create un’immagine. L’incredibile organo visivo, l’occhio, distingue un numero enorme di colori. Secondo la letteratura, ce ne sono diversi milioni. Vale la pena notare che il colore non è una caratteristica della luce, ma solo un’impressione prodotta da un’onda elettromagnetica di una certa lunghezza nel cervello. Vedere un colore è momentaneo e non viene registrato nella nostra memoria. Pertanto, è estremamente difficile riconoscere di nuovo lo stesso colore perché non abbiamo un motivo con cui confrontare un colore. Sapendo che la visione dei colori è soggettiva, è importante ricordare che l’interpretazione del colore da parte di diversi osservatori può essere ambigua e imprecisa.

Metodi di descrizione e valutazione del colore

L’occhio umano non può valutare oggettivamente il colore, ma ci sono dispositivi che misurano il colore con precisione. I metodi strumentali per definire il colore in forma numerica sulla base di un calcolo standardizzato utilizzando colorimetri o spettrofotometri. La registrazione del colore matematico è stata sviluppata dalla Commissione internazionale per l’illuminazione (CIE) ed è coerente con la valutazione visiva. Il colore può essere utilizzato utilizzando tre attributi : tonalità, luminosità e saturazione.

• La tonalità è una caratteristica del colore che dipende dalla radiazione di una specifica lunghezza d’onda, che viene catturata dai recettori nell’occhio. Quindi, possiamo vedere un colore specifico, ad esempio verde, rosso o blu. I colori che hanno tonalità sono chiamati colori cromatici.
• La luminosità , l’intensità del colore, è la sensibilità all’intensità della radiazione che provoca lo sviluppo del colore. Una misura della luminosità del colore è la luminanza, che alla luce del giorno ha il valore più alto per il colore giallo-verde con una lunghezza d’onda di 555 nm, e di notte per una lunghezza d’onda di 510 nm corrispondente al colore blu-verde.
• Saturazione significa mescolare un colore cromatico con il bianco, il grigio o il nero. I colori pastello sono chiamati insaturi perché contengono molto colore bianco.

Gli attributi di colore presentati sono anche standardizzati dal sistema CIE, che rende possibile descrivere completamente un colore utilizzando le tre variabili.

Tolleranza del colore

Dato che un modello di corrispondenza del colore ideale su scala industriale non è realizzabile, è pratica comune imposta intervalli di tolleranza del colore . La mancanza di corrispondenza del colore al 100%può essere dovuta a una serie di motivi, comprese le differenze nella fornitura di materie prime per la produzione che sono state tinte. Un altro motivo è il cambio di colore durante i processi di follow-up nella produzione. In effetti, ogni lotto di prodotti ha una certa deviazione di colore. L’entità di questo errore è l’intervallo entro il quale il colore può essere considerato accettabile e quasi in linea con lo schema stabilito. La definizione dell’accettabilità del colore è generalmente stabilita individualmente tra i contraenti.

Modello RGB

Un altro modo per descrivere i colori è il modello RGB. È un modo per esprimere lo spazio colore in un sistema di coordinate, descritto dall’abbreviazione RGB proveniente dai nomi inglesi dei colori: R – rosso, G – verde, B – blu. Si basa sull’impressione di vedere da un occhio umano qualsiasi colore creato mescolando tre fasci di luce in questi colori in proporzioni specifiche. Solo questo modello può spiegare come viene creata l’impressione del colore nel cervello umano. Sfortunatamente, il modello presenta alcuni inconvenienti: ad esempio, non spiega perché non si producono colori più chiari o bianco puro quando si mescolano colori brillanti. È importante tenere presente che il modello RGB è solo teorico e la sua riproduzione dipende da un dispositivo specifico.

Modello CMY o CMYK

Il modello cromatico CMY esistente in pratica non è una base sufficiente per ottenere tutti i colori differenziati dall’occhio umano. Mescolando insieme i componenti del modello, cioè blu (ciano), rosso (magenta) e giallo, non si produrrà mai il nero. Ecco perché parliamo spesso di un modello CMYK che è completato dal colore nero chiamato K, il colore chiave (nero). È il modello di colore più utilizzato per creare stampe multicolori o computer grafica. I singoli colori del modello CMYK possono essere ottenuti combinando i quattro colori principali, utilizzando proporzioni appropriate.

Teoria contro pratica: descrizione e valutazione del colore

Ora che conosci i modelli di valutazione del colore più diffusi, si potrebbe affermare che è sufficiente mescolare i colori del modello RGB con i colori del modello CMYK e, in teoria, dovremmo ottenere tutti i colori possibili. Tuttavia, non è così. Perché? Perché l’occhio umano non reagisce in modo lineare e le tinture ei materiali colorati non sono perfetti. Pertanto, nella pratica vengono utilizzati diversi metodi per mascherare le imperfezioni. I metodi per compensare questi difetti sono indicati come produzione del colore , che includono ad esempio la stampa, la tintura industriale o la produzione di pastelli, pitture e vernici. Si scopre che il problema non è produrre un colore specifico, ma esprimerlo, come dovrebbe essere esattamente. Come definire e denominare un colore in modo che il nome sia compreso da tutti allo stesso modo? Questa domanda non ha ancora avuto risposta, ma forse in futuro verrà sviluppato un sistema di codifica a colori universale per risolvere questo problema.