Che cos'è la luce

Novembre 2016
La luce è una forma di energia risultato di due componenti: un'onda elettromagnetica ondulatoria e un aspetto corpuscolare (i fotoni) La luce emessa dal sole si sposta ad una velocità di circa 300 000 km/s, ad una frequenza di circa 600 000 GHz.


Nozione di colore

Il colore della luce è caratterizzata dalla sua frequenza, essa stessa condizionata dalla lunghezza d'onda e dalla celerità dell'onda. La lunghezza d'onda di un fenomeno oscillatorio è generalmente caratterizzata dalla relazione
? = CT
, dove:

? designa la lunghezza d'onda;

C designa la celerità dell'onda;

T designa il periodo dell'onda (in secondi).

Viene detto raggio monocromatico un irraggiamento che comporta una sola lunghezza d'onda e raggio policromatico un raggio che ne contiene molteplici. L'insieme delle lunghezze di onde che compongono un raggio policromatico (e le loro rispettive luminosità) è detto spettro.

Tuttavia l'occhio umano non è capace di fare la differenza fra i componenti di un raggio e percepisce solo la risultante, funzione delle diverse lunghezze d'onda che la compongono e la loro intensità luminosa rispettiva.

L'occhio umano è capace di vedere degli irraggiamenti la cui lunghezza d'onda è compresa tra 380 e 780 nanometri. Sotto i 380 nm si trovano degli raggi come gli ultravioletti, mentre i raggi infrarossi hanno una lunghezza d'onda superiore ai 780 nm. L'insieme delle lunghezze d'onda visibili dall'occhio umano è detto «spettro visibile»:

spettro di luce visibile dall\


È possibile scomporre i colori spettrali attraverso un prisma in cristallo.

Il funzionamento dell'occhio umano

Un'immagine si forma sulla retina grazie alla cornea (la copertura traslucida dell'occhio) e dell'iride (che chiudendosi permette di dosare la quantità di luce). Questa è composta da piccoli bastoncelli (in inglese rods) e di coni (in inglese cones):

schema dell\


I bastoncelli, formati da una pigmentazione detta rodopsina e posti alla periferia della retina, permettono di percepire la luminosità e il movimento (visione scotopica), mentre i coni, posti in una zona detta fovea, permettono di diversificare i colori (visione fotopica). In realtà esistono tre tipi di coni:

Un tipo per il rosso (570 nm) chiamato eritrolabe;

Un tipo per il verde (535 nm) chiamato clorolabe;

Un tipo per il blu (445 nm) chiamato cianolabe.

Così, quando un tipo di cono ha un difetto, la percezione del colore è imperfetta, e si parla allora di daltonismo. Secondo il tipo di cono difettoso si distinguono:

La protanopia insensibilità al rosso;

La deuteranopia insensibilità al verde;

La tritanopia insensibilità al blu.

D'altra parte si deve notare che la sensibilità dell'occhio umano alle intensità luminose dei tre colori primari non è uguale:

rappresentazione della percezione della luminosità

Sintesi additiva e sottrattiva

Esistono due tipi di sintesi del colore:

La sintesi additiva è il frutto dell'aggiunga delle componenti della luce. Le componenti della luce sono direttamente aggiunte all'emissione, è il caso dei monitor o delle televisioni a colori. Quando si aggiungono le tre componenti rosso, verde e blu (RVB), si ottiene il bianco. L'assenza delle componenti da il nero. I colori secondari sono il ciano, il magenta ed il giallo dato che:

Il verde mischiato al blu crea il ciano;

Il blu mischiato al rosso crea il magenta;

Il verde mischiato al rosso crea il giallo:

sintesi additiva


La sintesi sottrattiva permette di restituire un colore per sottrazione, partendo da una fonte di luce bianca, con dei filtri corrispondenti ai colori complementari: giallo, magenta e ciano. L'aggiunta di questi tre colori da il nero e la loro assenza produce il bianco.

I componenti della luce sono aggiungi dopo la riflessione su un oggetto, o più esattamente sono assorbiti dalla materia. Questo processo è usato in fotografia e per la stampa dei colori. I colori secondari sono il blu, il rosso e il verde dato che:

Il magenta (colore primario) mischiato con il ciano (colore primario) dà il blu;

Il magenta (colore primario) mischiato con il giallo (colore primario) dà il rosso;

Il ciano (colore primario) mischiato con il giallo (colore primario) dà il verde:

sintesi sottraente


Due colori sono detti complementari se la loro associazione da il bianco in sintesi additiva o il nero in sintesi sottrattiva.

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