La sintesi sottrattiva dei colori

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La sintesi sottrattiva dei colori è un processo fondamentale per la percezione dei colori negli oggetti. I pigmenti come ciano, magenta e giallo assorbono e riflettono diverse lunghezze d'onda, creando una gamma di colori visibili. Questo principio è essenziale nella stampa CMYK, dove l'aggiunta del nero intensifica la gamma cromatica. Le teorie tricromatica e dell'opponenza cromatica spiegano ulteriormente la percezione del colore nell'occhio umano.

Riassunto

Schema

Principi della Sintesi Sottrattiva dei Colori

La sintesi sottrattiva dei colori è un meccanismo che interviene quando si mescolano pigmenti o coloranti, i quali assorbono determinate lunghezze d'onda della luce e ne riflettono altre. Questo processo è alla base della percezione dei colori negli oggetti che non emettono luce propria. Quando la luce bianca, che contiene tutte le lunghezze d'onda dello spettro visibile, incide su un pigmento, questo ne assorbe alcune frequenze e ne riflette altre. Il colore che percepiamo è dato dalle lunghezze d'onda riflesse. I pigmenti utilizzati nella stampa sono ciano, magenta e giallo (CMY), che possono essere combinati per produrre una vasta gamma di colori. Tuttavia, la loro combinazione non produce un nero puro, ma un marrone scuro. Per questo motivo, nella stampa a quattro colori si aggiunge il nero (K), formando il modello CMYK, che consente di ottenere una gamma cromatica più completa e un nero intenso.

Tavolozza da artista in legno con colori primari e miscele, pennello fine e sfondo sfocato di cavalletto e tela.

Colori Secondari e Percezione dei Colori nella Sintesi Sottrattiva

Nella sintesi sottrattiva, l'unione di due colori primari dà origine ai colori secondari. Ad esempio, il filtro giallo assorbe la luce blu e il filtro magenta assorbe la luce verde; quando questi due filtri sono sovrapposti, il colore percepito sarà rosso, poiché il rosso è l'unico dei tre colori primari della sintesi additiva (RGB) che non viene assorbito. Questo fenomeno è osservabile nella vita quotidiana, come nel caso di un limone che appare giallo perché i suoi pigmenti assorbono la luce blu, lasciando che la luce rossa e verde si mescolino. I colori complementari, come il blu e il giallo, sono definiti tali perché la loro combinazione sottrattiva porta alla percezione della luce bianca o di un colore neutro.

Teoria Tricromatica e Teoria dell'Opponenza Cromatica

La teoria tricromatica del colore, formulata da Young e Helmholtz, suggerisce che l'occhio umano possiede tre tipi di coni sensibili rispettivamente alle lunghezze d'onda associate al rosso, al verde e al blu. Tuttavia, questa teoria non spiega alcuni fenomeni visivi, come l'effetto dei colori complementari dopo la fissazione prolungata di un colore. Ewald Hering propose la teoria dell'opponenza cromatica, che introduce quattro colori primari (rosso, giallo, verde e blu) e coppie di colori che non possono essere percepiti insieme (rosso-verde e giallo-blu), oltre a una coppia acromatica (bianco-nero). Questa teoria suggerisce l'esistenza di meccanismi neurali che elaborano i segnali dei coni in termini di queste coppie di colori opponenti. Attualmente, si ritiene che le due teorie descrivano due stadi diversi del processo visivo: la teoria tricromatica si applica alla fase iniziale della percezione del colore nei coni, mentre la teoria dell'opponenza cromatica descrive i processi successivi a livello delle cellule gangliari retiniche.

Elaborazione del Segnale Visivo e Applicazioni Pratiche

La percezione del colore avviene in due fasi principali: la prima fase si svolge nei fotorecettori della retina, coni e bastoncelli, che rispondono alla luce incidente. La seconda fase avviene nelle cellule gangliari retiniche, dove i segnali dei coni vengono elaborati attraverso canali percettivi opponenti. Questi canali sono responsabili della discriminazione dei colori e includono un canale che confronta il blu con il giallo, uno che confronta il rosso con il verde, e uno che è sensibile alla luminosità (bianco-nero). Questi meccanismi di elaborazione del colore sono sfruttati in diverse applicazioni, come gli occhiali 3D anaglifici, che utilizzano la disparità tra gli occhi e filtri colorati per creare un'illusione di profondità. Inoltre, il Natural Color System (NCS) si basa sulla teoria dei processi opposti per fornire una rappresentazione sistematica e intuitiva dei colori.

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La sintesi sottrattiva dei colori

Meccanismo della sintesi sottrattiva

Mescolanza di pigmenti o coloranti

I pigmenti o coloranti assorbono alcune lunghezze d'onda della luce e ne riflettono altre, creando la percezione dei colori negli oggetti

Processo di assorbimento e riflessione della luce

Luce bianca e pigmenti

Quando la luce bianca incide su un pigmento, questo ne assorbe alcune frequenze e ne riflette altre, determinando il colore che percepiamo

Pigmenti utilizzati nella stampa

I pigmenti ciano, magenta e giallo (CMY) vengono combinati per produrre una vasta gamma di colori, ma per ottenere un nero intenso si aggiunge il nero (K) nel modello CMYK

Unione dei colori primari per ottenere i colori secondari

Nella sintesi sottrattiva, l'unione di due colori primari dà origine ai colori secondari, come il rosso ottenuto dalla sovrapposizione di filtri giallo e magenta

Teorie del colore

Teoria tricromatica del colore

Secondo questa teoria, l'occhio umano possiede tre tipi di coni sensibili alle lunghezze d'onda associate al rosso, verde e blu

Teoria dell'opponenza cromatica

Quattro colori primari e coppie di colori opponenti

Secondo questa teoria, esistono quattro colori primari (rosso, giallo, verde e blu) e coppie di colori che non possono essere percepiti insieme (rosso-verde e giallo-blu), oltre a una coppia acromatica (bianco-nero)

Meccanismi neurali che elaborano i segnali dei coni

La teoria dell'opponenza cromatica suggerisce l'esistenza di meccanismi neurali che elaborano i segnali dei coni in termini di coppie di colori opponenti

Processo di percezione del colore

Fasi della percezione del colore

La percezione del colore avviene in due fasi principali: la prima nei fotorecettori della retina e la seconda nelle cellule gangliari retiniche

Canali percettivi opponenti

Canali responsabili della discriminazione dei colori

I canali percettivi opponenti sono responsabili della discriminazione dei colori e includono un canale che confronta il blu con il giallo, uno che confronta il rosso con il verde, e uno che è sensibile alla luminosità (bianco-nero)

Applicazioni dei meccanismi di elaborazione del colore

I meccanismi di elaborazione del colore sono sfruttati in diverse applicazioni, come gli occhiali 3D anaglifici e il Natural Color System (NCS)

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