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Luce e colore sono sensazioni che hanno come origine una particolare energia fisica che si chiama radiazione elettromagnetica; anzi solo una parte di questa energia, quella che viene detta ”radiazione visibile“. Nonostante il nome, la cosiddetta “radiazione visibile”, non è letteralmente visibile. Noi non vediamo nessuna radiazione elettromagnetica (non vediamo le onde, non vediamo i fotoni), tantomeno quella visibile. Quest’ultima però provoca in noi la sensazione del “vedere” quando raggiunge le parti fotosensibili del nostro sistema visivo, i fotorecettori (bastoncelli e coni). Quello che vediamo prende il nome di luce e di colore.

Tecnicamente va dunque distinta la radiazione visibile, che appartiene al dominio fisico ed è una parte della radiazione elettromagnetica, dalla luce e dal colore, che appartengono al dominio percettivo e sono le sensazioni che la radiazione visibile provoca in noi.

La psicofisica è la disciplina che mette in relazione, mediante modelli matematici, la causa fisica di una sensazione con la sensazione stessa.

In particolare ci sono tre settori della psicofisica che si occupano di luce e colore, a seconda del tipo di visione:

1. Quando si prende in considerazione ciò che vediamo quando la luce è debole (per esempio di notte, al chiarore delle stelle) siamo nella fotometria scotopica (cioè misura della luce allo scuro, scotopica viene dal greco “oscurità”). In questa situazione agiscono solo i bastoncelli, non i coni e dunque i colori non si vedono, solo la luce.
2. Quando si prende in considerazione ciò che vediamo quando la luce non è debole, ma normale, come è durante il giorno, agiscono solo i coni, non i bastoncelli. I coni sono di tre tipi e allora abbiamo due situazioni
   1. Prendiamo in considerazione il funzionamento complessivo dei coni, come se fossero di un tipo solo, e allora siamo nella fotometria fotopica (cioè misura del luce al chiaro).
   2. Prendiamo in considerazione i coni come sono, cioè di tre tipi diversi, e allora siamo nella colorimetria (cioè misura del colore).