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Secondo Newton tutti i colori possono essere ottenuti mescolando colori spettrali, e quindi l’ipotesi tricromatica sarebbe stata vera (e in accordo con Newton) se tutti i colori spettrali fossero a loro volta ottenibili da tre di essi, i colori “primari”. Gli scienziati si misero alla ricerca di quei tre colori, e alcuni di loro affermarono di averli trovati.

Louis-Bertrand Castel

Il matematico e gesuita francese Louis-Bertrand Castel (1688-1757) pubblica nel 1740 il volume Optique des couleurs, in cui afferma di aver scoperto i colori “primitivi” (rosso, giallo e blu) e in una seconda opera in due volumi del 1743, Le vrai système de physique générale de M. Isaac Newton attacca la teoria di Newton, il che gli valse da parte di Voltaire la definizione di “Don Chisciotte delle matematiche”. I suoi argomenti contro Newton verranno ripresi sessanta anni dopo nella teoria dei colori di Goethe.

Castel era invece d’accordo con Newton nell’associare i colori alla musica (un argomento oggi sviluppato sotto il tema più generale della sinestesia) e in un review della edizione francese del 1973 dell’Ottica scriveva che “è evidente che l’intervallo dei nostri sensi è esattamente lo stesso e la natura ci ha lasciato tanti suoni quanti colori”.

Tobias Mayer

Nel 1758 il matematico e astronomo tedesco Tobias Mayer (1723-1762) realizza il primo sistema tricromatico di ordinamento dei colori materiali (cioè superficiali, di pigmenti).

Mayer parte dai tre colori che considera “perfetti” o “puri”: il rosso, il giallo e il blu (sono i pigmenti dei pittori) e li rappresenta ai tre vertici di un triangolo. Le mescolanze di due di tali colori sono situate sui lati del triangolo, le mescolanze di tre colori all’interno del triangolo. Ogni colore è rappresentato dalle quantità delle tre componenti rosso, giallo e blu. Per esempio 4, 6, 2 è un ocra con 4 parti di rosso, 6 parti di giallo e 2 parti di blu.

Mayer aveva stabilito che l’occhio poteva distinguere solo 12 gradazioni tra due colori diversi, dunque i lati del triangolo di Mayer sono costituiti da 13 elementi.

Aggiungendo il bianco e nero Mayer estende il triangolo ad un solido tridimensionale, un esaedro, una doppia piramide.

La sua teoria è contenuta in una conferenza alla Göttingen Academy of Sciences intitolata De affinitate colorum commentatio. Il suo obiettivo era quello di stabilire quanti colori l’occhio umano fosse in grado di distinguere. Considerando 12 colori per ogni combinazione di primari e 10 livelli di “chiarezza” il risultato di Mayer era che l’occhio umano può distinguere 910 colori diversi. (Oggi si ritene che l’occhio umano possa distinguere circa 10 milioni di colori diversi, vedi Color in Business, Science, Industry di Judd e Wyszecki, 3rd edition, pag.388.)

Questo è il primo modello tridimensionale del colore percepito. Circa 50 anni dopo il pittore romantico Runge riprenderà indipendentemente la stessa idea, preferendo però una sfera (il solido perfetto di Platone) all’esaedro.

Johann Heinrich Lambert
Johann Heinrich Lambert(1728-1777) famoso matematico, astronomo e filosofo svizzero tedesco suggerì nel 1772 che i colori spettrali intermedi ai tre primitivi fossero compositi, ipotesi che venne ampiamente accettata dai fisici fino al 1850. Marat, Wünsch, Brewster tentarono di dimostrare questa ipotesi, fino a che Guyot dimostrò invece che portava a paradossi.

Georg Christoph Lichtenberg
Nel 1775 il fisico tedesco Georg Christoph Lichtenberg (1742-1799) che aveva curato la pubblicazione dell’opera omnia di Tobias Mayer nel volume  Opera inedita, Göttingen, 1775, riprende il modello triangolare di Mayer  (ma con soli sette colori per lato) e su questo applica la regola del baricentro di Newton. Ottiene una notazione identica a quella della moderna colorimetria. Ma la regola del baricentro di Newton si basa su mescolanze di luci mentre il triangolo di Mayer è basato su mescolanze di pigmenti.

L’ipotesi tricromatica

In realtà l’ipotesi tricromatica, nel senso che tutti i colori si possono ottenere come mescolanza di tre colori primari,  non è corretta. Oggi con tricromatismo si intende l’idea più generale, e corretta, che qualsiasi colore possa essere ottenuto modificando tre opportune variabili (per esempio tinta, croma, chiarezza, oppure le intensità di tre luci).

In effetti già il modello di Newton era tridimensionale e servivano tre quantità indipendenti per specificare un colore (che per Newton erano la tinta, la saturazione e la luminosità): la generalizzazione che le tre quantità indipendenti potessero essere le tre intensità di tre diverse luci non era semplice da fare.

Riferimenti

 Rolf G. Kuehni, Andreas Schwarz Color Ordered: A Survey of Color Systems from Antiquity to the Present pag. 72 (voce Tobias Mayer)