Teoria del colore

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Teoria del colore

Il colore è un aspetto della percezione visiva e la sua valutazione avviene in maniera del tutto soggettiva. E’ necessaria dunque una caratterizzazione che consenta di identificare il colore e classificarlo. Solo attraverso un approfondimento sulla teoria del colore si può capire come funziona la sua percezione.

CARATTERIZZAZIONE DEL COLORE

Il colore può essere caratterizzato attraverso tre parametri principali (figura 1):

Tonalità, tinta o cromaticità (Hue) – è un parametro che individua la lunghezza d’onda dominante nell’intervallo dello spettro elettromagnetico nel visibile. La tonalità indica ed identifica il colore di un oggetto (rosso, giallo, blu, etc.) anche per la sua denominazione.
Purezza, saturazione o pienezza (Chroma) – è l’elemento che esprime l’intensità di un colore. Un colore puro è rappresentato da una lunghezza d’onda monocromatica. Uno stesso colore può essere ottenuto con luci diverse (fenomeno del metamerismo), ma in questo caso la sua saturazione può variare.
Luminanza, chiarezza o brillanza (Value) – esprime l’intensità luminosa nella direzione della visione, quantifica quanto bianco o nero siano presenti nel colore percepito.

(Fig.1) Rappresentazione delle tre proprietà caratteristiche del colore

Un colore per essere definito tale deve possedere queste tre proprietà.

LA VALUTAZIONE OGGETTIVA DEL COLORE

La possibilità di rendere oggettivo un colore è stata sempre un problema complesso, non ancora completamente risolto. Il colore, essendo una sensazione individuale, in realtà non è misurabile. Una “standardizzazione” del colore è necessaria per classificarlo, identificarlo e misurarlo.

SINTESI DEL COLORE

Nella sezione “fisiologia dell’occhio”, abbiamo visto come reagiscono i fotorecettori della retina allo stimolo luminoso, in particolare come questi siano dotati di pigmenti corrispondenti al rosso, verde e blu. Quando i recettori retinici vengono stimolati a coppie, si percepiscono il giallo, il ciano e il magenta. Gli altri colori, fra cui l’arancio, il grigio e il marrone, sono il risultato di una stimolazione parziale dei recettori.

Ma in realtà come vengono definite le differenti combinazioni dei colori?

Innanzitutto è necessario distinguere due tipi di mescolanze: tra sostanze colorate e tra raggi luminosi colorati. I sistemi che descrivono come avvengono le mescolanze dei colori sono:

la sintesi additiva del colore, che avviene per sommatoria di fasci di luce colorata, come ad esempio per i sistemi di illuminazione o sui monitor;
la sintesi sottrattiva del colore, che riguarda la combinazione di pigmenti colorati, come per i colori per dipingere o per i processi di stampa.

In generale la maggior parte dei colori può essere ottenuta per mescolanza, soltanto tre colori non possono essere ricavati in questo modo: per la sintesi additiva il rosso, il verde e il blu; per la sottrattiva il magenta, il giallo e il ciano (figure 2 e 3).

(Fig.2) Rappresentazione delle proprietà additive del colore mediante un esperimento di sovrapposizione di luci colorate

(Fig.3) Rappresentazione della proprietà di sintesi o mescolanza sottrattiva del colore

SINTESI ADDITIVA E SISTEMA RGB

I tre colori principali che siamo in grado di percepire sono il rosso, il verde e il blu (RGB - Red, Green,Blue). Questi tre colori sono rappresentati concettualmente dalla sintesi additiva del colore.

Quando Newton scompose la luce bianca attraverso un prisma, identificò i sette colori principali derivanti dalla rifrazione: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto. Lo spettro della luce visibile mostra tre bande di colori predominanti: il rosso (R), il verde (G) e il blu (B), i colori primari additivi. Se sovrapponiamo tre fasci di luce di questi tre colori (RGB) si ottiene la luce bianca (W). Dalla sovrapposizione di due luci colorate si ottiene il ciano (C), il magenta (M) e il giallo (Y), i colori primari sottrattivi.

Il modello RGB è stato descritto nel 1931 dalla CIE (Commission Internationale de l’Éclairage). La sommatoria delle tre principali lunghezze d’onda, rossa, verde e blu, dà origine a tutti gli altri colori. E’ necessario specificare che tinte come il nero, il marrone e i grigi sono il risultato di una diminuzione di luminosità nel colore.

Il sistema RGB è utilizzato moltissimo in illuminazione. L’immagine sugli schermi si basa sulla radiazione luminosa e si forma per sintesi additiva. Infatti, grazie a questo principio, funzionano il tubo catodico dei televisori e la definizione dei colori dei monitor e dei proiettori.

SINTESI SOTTRATTIVA E SISTEMA CMY

La sintesi o mescolanza sottrattiva dei colori si basa sull’asportazione dei colori primari che costituiscono la luce bianca che si ottiene miscelando fra loro il 100% dei tre colori primari (RGB).

Nella sintesi sottrattiva vengono utilizzati tre colori di base dai quali si originano gli altri: il ciano, il magenta e il giallo (CMY – Cyan, Magenta, Yellow) che vengono considerati i colori primari sottrattivi. Ognuno di questi colori ha la proprietà di bloccare, cioè di sottrarre alla vista, uno dei colori primari della sintesi additiva e di riflettere gli altri due. Se togliamo il colore primario additivo rosso si crea il ciano; togliendo il colore primario verde si crea il magenta; togliendo il blu si ottiene il giallo. Quindi quando il nostro occhio percepisce il colore giallo l’oggetto osservato assorbe il blu e riflette il verde ed il rosso; se percepiamo il colore magenta l’oggetto osservato assorbe il verde e riflette il blu ed il rosso; se percepiamo il colore ciano l’oggetto assorbe il colore rosso e riflette il verde ed il blu. Se ognuno dei colori primari della sintesi sottrattiva ha il potere di assorbire un terzo colore differente della radiazione visibile, mescolandoli tutti e tre, l’intero spettro visibile verrà assorbito e nessuna luce sarà riflessa verso l’osservatore.

Il modello CMY è alla base di tutti i sistemi di stampa, di fotografia a colori e di pittura in generale. Il metodo di stampa in quadricromia è il più diffuso, definito anche come sistema CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key black). Il CMYK utilizza i tre colori primari CMY più il nero (K), che ha la funzione di equilibrare le varie tonalità dei colori e di dar rilievo all’immagine. I colori che si possono ottenere attraverso la quadricromia sono il risultato di un sottoinsieme della gamma dei colori del visibile, di conseguenza non tutti i colori che vediamo sono riproducibili con questa tecnica. Lo stesso vale per il sistema RGB che non ha tutti i colori corrispondenti nel sistema CMY. La sommatoria dei tre colori primari sottrattivi, ciano, magenta e giallo, dà come risultato il nero.

COLORI PRIMARI, SECONDARI E COMPLEMENTARI

Mescolando i tre colori primari sottrattivi (figura 4), detti anche fondamentali o derivati, si possono ottenere infiniti colori.

(Fig.4) I colori primari

I colori secondari (figura 5) sono tre e si ottengono mescolando i primari due a due. Sono il verde (giallo + blu), l’arancio (rosso + giallo) e il viola (rosso + blu). Questi colori così ottenuti vengono anche definiti i “colori diametrali dei primari” perché giacciono sullo stesso diametro della circonferenza del cerchio cromatico.

(Fig.5) I colori secondari

I colori terziari (figura 6) sono sei e si ottengono mescolando in parti uguali un secondario con un primario. Ad esempio, aggiungendo arancio al giallo, potete ottenere un giallo-arancio. Se si considera l’utilizzo dei soli colori primari, essi sono definibili anche come ”colori ottenuti per triplice mescolanza”.

(Fig.6) I colori terziari

I colori complementari sono coppie di colori, uno complementare all’altro (figura 7). Le coppie sono formate da un primario e un secondario: il colore secondario è il risultato della combinazione tra due primari, il terzo primario mancante è il complementare del secondario. Il viola è complementare al giallo, perché è il risultato della combinazione tra magenta e ciano, il colore primario mancante, il giallo, è il complementare del viola e viceversa. Ogni tinta trova il suo complementare nel colore opposto presente sul cerchio cromatico.

(Fig.7) Alcuni dei colori complementari

Johannes Itten, teorico del colore, nel 1961 realizzò un cerchio cromatico dimostrando come dai colori primari potevano essere derivati tutti gli altri colori. Il cerchio di Itten aiuta nella comprensione delle combinazioni cromatiche tra primari, secondari, terziari e complementari (figura 8) e serve a capire i contrasti cromatici. Al centro del cerchio ci sono i tre primari, di seguito i tre secondari e nel cerchio esterno i primari, i secondari e i terziari. I colori posizionati diametralmente uno opposto all’altro sono i complementari (giallo e viola, rosso e verde, blu e arancio).

(Fig.8) Il cerchio cromatico di Itten

IL BIANCO E IL NERO

Il bianco e il nero rappresentano due “colori particolari”, definiti anche come “non colori”. In termini di sintesi additiva del colore il nero è assenza di luce, quindi assenza di colore, mentre il bianco è la somma di tutti i colori della luce; viceversa per la sintesi sottrattiva il nero è il risultato della sommatoria di tutti i colori, mentre il bianco è assenza di colore. Le superfici che assorbono completamente luce, invece di rifletterla, restituiscono il nero. Quindi il bianco e il nero variano le loro caratteristiche compositive a seconda del modello concettuale di partenza, se additivo o sottrattivo.

Un oggetto che riflette tutte le onde luminose appare bianco (bianco = somma di tutti i colori); l’oggetto capace di assorbire tutte le onde, senza restituirle ai nostri occhi, è nero (nero = assenza di colori); una superficie che assorbe tutte le radiazioni del visibile tranne una, ha il colore corrispondente a quell’unica onda (ad esempio: un oggetto che non assorbe il verde, viene visto dai nostri occhi verde).

COLORI CALDI E COLORI FREDDI

I colori possono essere suddivisi anche in base alla sensazione che comunicano, distinguendoli in colori caldi e freddi.

In generale i rossi, i gialli e gli arancioni sono associati alla luce del sole e al suo calore, quindi classificati come caldi, mentre i blu, i viola e i verdi richiamando la neve, il ghiaccio, il mare e il cielo vengono definiti come freddi (figura 9). Questa distinzione in realtà non è sempre valida, perché a seconda degli accoppiamenti cromatici anche un colore freddo può essere percepito come caldo e viceversa.

(Fig.9) Distinzione tra colori caldi e colori freddi