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Il blog di Mauro Boscarol sulla gestione digitale del colore dal 1997

Nella serie Fenomeni della sensazione di colore

Adattamento cromatico nell’occhio umano

L’adattamento è in generale la capacità dell’occhio di regolare la propria sensibilità secondo le condizioni di stimolazione esterna. Esistono tre tipi di adattamento:

L’adattamento cromatico è molto più importante degli adattamenti alla luce e al buio.

Supponiamo di osservare un foglio bianco alla luce del giorno, e successivamente di osservarlo alla luce di una lampada ad incandescenza.

Fisicamente i due stimoli di colore sono diversi (quello della lampada ad incandescenza ha una quantità maggiore di radiazioni verso il giallo, rosso e una quantità minore verso il blu) e infatti, se il passaggio avviene bruscamente, l’occhio se ne accorge.

Se però si fa passare un po’ di tempo, anche pochi secondi, l’occhio si “abitua”, si “adatta” al nuovo illuminante e per l’osservatore il foglio  perde quella tendenza al giallo e torna ad essere (per la nostra vista) bianco. Questo è dovuto all’adattamento cromatico del nostro sistema visivo.

L’adattamento cromatico è dunque determinato dall’illuminazione della scena (quindi non è applicabile a situazioni che non siano una scena illuminata).

Un cartoncino colorato, visto sotto una certa luce, appare di un certo colore. Se improvvisamente la luce cambia, anche l’aspetto del cartoncino cambia, ma dopo un po’ di tempo riprende l’aspetto iniziale.

Se il nostro sistema visivo non avesse l’adattamento cromatico, la parete bianca della nostra stanza apparirebbe di colori diversi quando è illuminata rispettivamente dalla luce del sole, da una luce ad incandescenza, da una luce fluorescente, da una candela. Invece, con l’adattamento cromatico, appare sempre bianca.

Gli strumenti di misura (colorimetri e spettrofotometri) e in particolare le fotocamere, non hanno questa capacità di adattamento e non si abituano. Se si fotografa un ambiente interno, illuminato da una luce ad incandescenza, con la fotocamera regolata sulla (o con la pellicola per la) luce del sole, la foto apparirà gialla. Se poi illuminiamo l’ambiente con la luce del sole, e teniamo fissa la regolazione di prima, la foto verrà diversa, più sul blu. Ai nostri occhi invece appare sempre rimasta uguale.

Se  vogliamo che anche la foto rimanga sempre uguale dobbiamo dire alla fotocamera qual è (la cromaticità del) l’illuminante della scena (questa operazione si chiama bilanciamento del bianco) , perché la fotocamera non è in grado di individuarla da sola e conseguentemente non si adatta. All’occhio invece non bisogna dire niente, si arrangia.

Nel sistema visivo umano questo effetto è dovuto alla capacità di adattarsi al colore (alla cromaticità) dell’illuminante che illumina la scena, in modo tale da mantenere l’aspetto, l’apparenza, degli oggetti. L’adattamento cromatico si può definire come le regolazioni dei meccanismi della visione del colore, e queste regolazioni sono indipendenti tra di loro.

I meccanismi della visione coinvolti sono quelli sensoriali (che rispondono automaticamente allo stimolo) e quelli cognitivi (che rispondono in base alla conoscenza dell’osservatore).

meccanismi cognitivi risiedono nel cervello, hanno un effetto istantaneo e sostanzialmente scartano il colore “noto” dell’illuminante.

meccanismi sensoriali risiedono nei fotorecettori e nei neuroni nei primi stadi del sistema visivo. L’adattamento cromatico si basa su questi componenti del sistema visivo, che rispondono alla distribuzione spettrale di energia dello stimolo in modo indipendente e che in un certo senso “normalizzano” il segnale dei coni. Quest’idea è detta legge dei coefficienti di von Kries o modello di von Kries e sta alla base di tutti i moderni modelli di adattamento cromatico. L’adattamento sensoriale è completo al 90% dopo circa 60 secondi.

Per esempio se c’è troppa luce blu rispetto alle altre, i fotorecettori del blu diminuiscono la loro sensibilità e gli altri la mantengono uguale, come indicato in questa figura:

lms

 

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Mauro Boscarol

12/10/2011 alle 13:15

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