In condizioni fisiologiche e di luce normali, i nostri occhi percepiscono colori e sfumature, ma esistono anche alterazioni del senso cromatico
L’occhio umano è in grado di percepire i colori fondamentali e le differenti combinazioni cromatiche che derivano dalla loro mescolanza. La sensibilità cromatica, infatti, è già presente fin dalla 6ª settimana di vita per colori come il rosso e il verde, completandosi, anche per gli altri, alla fine dell’infanzia. Detto ciò, la visione del colore è senza dubbio un fenomeno complesso, che trasmette messaggi semplici ma anche molto articolati. Vediamo più da vicino di cosa si tratta.
Un mondo...
La capacità di riconoscere i colori spetta ai coni, recettori localizzati nel foglietto interno della retina che, insieme ai bastoncelli, sono deputati alla ricezione della luce e ad elaborarne lo stimolo prodotto. In altre parole sono neuroni altamente specializzati caratterizzati da tre diverse tipologie di pigmenti retinici (iodopsine), ossia sostanze sensibili alla luce e dotate di una capacità di assorbimento specifica per diverse lunghezze d’onda (il loro picco di assorbimento si registra nella porzione blu, verde e gialla dello spettro che compone la luce). I bastoncelli (circa 130 milioni), invece, contengono il fotopigmento principale (rodopsina) che assorbe i fotoni con lunghezza d’onda massima di 500 nm.
... a colori
I fotorecettori, attraverso una fibra esterna, si collegano alle cellule bipolari o orizzontali della retina che, a loro volta, confluiscono nelle cellule gangliari il cui prolungamento forma lo strato delle fibre nervose che converge nel disco ottico e, attraverso le vie ottiche, arriva fino ai centri nervosi superiori. La percezione dei colori, inoltre, è regolata da fenomeni per cui un oggetto viene percepito sempre con il colore che l’esperienza ci ha abituato ad attribuirgli (legge di costanza del colore). Tale percezione tende a rimanere immutata anche quando, in caso di cambiamento delle caratteristiche fisiche dell’oggetto (ad esempio per una diversa illuminazione), si modifica la sensazione cromatica di base.
Un po’ di storia
Nel 1676 Isaac Newton aveva intuito che la luce è costituita da raggi colorati dotati di angoli di rifrazione differente. Analizzando quanto accadeva quando la luce solare attraversa un prisma, ovvero la comparsa di un’immagine ellittica leggermente colorata di blu ad un estremo e di rosso all’altro estremo, le diede il nome di spettro. Per Newton, quindi, il colore è una sensazione soggettiva causata da uno stimolo fisico oggettivo, cioè la luce. Secondo lo Scienziato, inoltre, il processo di dispersione della luce è un fenomeno reversibile e i colori non sono una modificazione dalla luce bianca ma, al contrario, gli elementi che la costituiscono.
La teoria di Goethe
Queste affermazioni di Newton vennero aspramente criticate da un altro celebre pensatore, Johann Wolfgang Von Goethe che, nella sua Teoria dei colori, sostiene che non è la luce a scaturire dai colori ma, viceversa, sono i colori a scaturire da essa. I colori, quindi, non sono primari ma consistono in un offuscamento della luce o nella sua interruzione con l’oscurità. La teoria di Goethe, quindi, metteva particolarmente in risalto l’uomo e i suoi sensi.
Diversi tipi di recettori...
Sulla scia dell’autore tedesco si è espresso anche il britannico Thomas Young che, all’inizio dell’Ottocento, aveva proposto una teoria secondo la quale nell’occhio umano sono presenti tre differenti tipi di recettori ognuno dei quali è in grado di percepire un colore particolare: dalla loro combinazione risulterebbe la percezione dei colori nello spettro visibile (teoria tricromatica della visione). Colori primari sono il rosso il verde e il violetto. Questa teoria, poi conosciuta come la teoria di Young-Helmoltz, (dal nome dello Scienziato che la riprese e la fece sua), fu validata nel 1964 grazie a tecniche sperimentali che confermarono l’effettiva esistenza dei tre tipi di recettori e delle loro specifiche sensibilità nei confronti della lunghezza d’onda prodotta dalle radiazioni elettromagnetiche.
... per lunghezze d’onda differenti
Le differenti posizioni rispetto alla lunghezza d’onda dei picchi di assorbimento della luce da parte di questi tre tipi di recettori dipendono, in particolare, dalle caratteristiche del pigmento (iodopsina) in essi contenuto: i coni S, ad esempio, hanno un picco di assorbimento di 437 nm con massima sensibilità al blu-violetto; i coni M, invece, hanno un picco di assorbimento di 533 nm e sono sensibili al verde. I coni L, infine, hanno un picco di assorbimento di 564 nm, con sensibilità alla gamma del rosso. La visione di un colore intermedio, quindi, è data dalla stimolazione di almeno due diversi tipi di coni, mentre la visione del bianco si ottiene quando tutti e tre i tipi di coni risultano stimolati al massimo.
Quando la visione dei colori è alterata
Come abbiamo detto, è grazie al lavoro dei coni che l’occhio umano può percepire i colori fondamentali e le varie combinazioni cromatiche che derivano dalla loro mescolanza. Ciò avviene solo quando il livello di illuminazione è normale (ossia alla luce del giorno). Esistono, tuttavia, numerose alterazioni del senso cromatico, alcune congenite, altre invece acquisite come, ad esempio, in caso di patologie oculari.
Gli esami diagnostici
Esistono diverse tecniche, tutte basate sul principio di identificazione cromatica, che consentono un esame corretto del senso cromatico: tra queste ricordiamo le metodiche di denominazione, quelle di comparazione (le lane colorate di Holmgren), le tecniche di discriminazione (le cosiddette tavole pseudoisocromatiche di Ishihara), di classificazione (test di Farnsworth 100 HUE, composto da pastiglie colorate a luminosità e saturazione costante da disporre in sequenza corretta secondo la loro lunghezza d’ordine in ordine decrescente) ed, infine, quelle di egualizzazione (anomaloscopio di Nagel).
Alterazioni cromatiche congentite...
Le alterazioni cromatiche congenite (Discromatopsie e Acromatopsie) possono riguardare Pazienti che presentano una riduzione della sensibilità nei confronti di un solo colore, ad esempio il rosso (protanomali), il verde (deuteranomali) o il blu (tritanomali).
Viceversa ci sono Pazienti che presentano una completa assenza della sensibilità verso un colore fondamentale (e sono chiamati rispettivamente protanopi, deuteranopi, tritanopi). Il Daltonismo, ad esempio, patologia che deriva da un difetto del cromosoma X, quindi, di natura genetica, è una condizione in cui si registra la completa assenza di visione dei colori rosso-verde (deuteranopia).
... o acquisite
Le forme acquisite di alterazione della percezione cromatica, invece, sono dovute alla presenza di malattie della retina maculare o del nervo ottico e sono caratterizzate da anomalie di vario grado, variabili nel tempo e che possono interessare assi cromatici diversi (giallo-blu, giallo-verde, rosso-verde). Anche nei Pazienti affetti da Cataratta, disturbo che implica l’opacità del cristallino, la lentina che si trova subito dietro la pupilla, può dare modificazioni cromatiche. Questa patologia, infatti, si comporta come un filtro giallo a densità crescente che provoca sia una riduzione dell’acutezza visiva (visus) che del senso cromatico, assorbendo in particolare le lunghezze d’onda brevi (blu-violetto) e permettendo il passaggio delle radiazioni di alta lunghezza d’onda (rosso).
Alcuni celebri esempi
Nel campo dell’arte ci sono tanti esempi di artisti affetti da un’alterazione della percezione dei colori. Pensiamo, ad esempio, a Claude Monet, le cui opere dipinte tra il 1920 e 1923 non contengono azzurro ma abbondano di rosso e giallo, mentre quelle dipinte tra il 1923 e il 1926 sono prive di giallo e rosso, con diverse gradazioni di celeste e violetto come colori dominanti. Proprio nell’intervallo tra questi due periodi l’artista ha subito un intervento di Cataratta all’occhio destro. Analogamente, attraverso lo studio di opere prodotte in periodi diversi della loro vita, si può dire la stessa cosa dei pittori William Turner e William Mulready. Anche Edgar Degas era affetto da una patologia retinica all’occhio sinistro, con la presenza di un’alterazione nella visione dei colori oltre ad uno scotoma centrale, verosimilmente una Maculopatia degenerativa, che lo costringeva a disegnargli “attorno” (lo scotoma comporta un’alterazione caratterizzata dalla comparsa di macchie cieche, quindi aree di minor efficienza visiva). Un tipico esempio nel dipinto “La lezione di danza” dove si può notare come la parte della tela in basso a destra, quella cioè corrispondente allo scotoma, resti vuota.
L’importanza della luce
Sappiamo, del resto, quanto la luce sia importante per tutti noi: regola, infatti, i nostri ritmi biologici influendo sul benessere complessivo del nostro organismo. La luce ultravioletta, in particolare, incide sulla produzione di vitamine mentre la luce blu-turchese contribuisce all’equilibrio ormonale regolando umore e ciclo sonno-veglia. La luce blu-viola, al contrario, può avere effetti tossici sulla retina neurosensoriale e sull’epitelio pigmentato retinico, in particolare, la luce blu contenuta nell’illuminazione ambientale a LED (Light Emitting Diode) e OLED (Organic Light Emitting Diode), nella luce solare, nei fari delle automobili e negli schermi di computer, smartphone e tablet; per questo motivo, è importante riconoscere i rischi associati ad un’esposizione prolungata riducendo, da parte dei costruttori la quantità di luce blu prodotta dai loro devices, da parte di chi ne fruisce, invece, specie bambini e ragazzi, il tempo d’uso, accortezza necessaria, opportuna e fondamentale che va attuata fin dalla più giovane età.
