Prisma ottico: la luce e il colore

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In natura non esiste il colore ma soltanto la luce, è comunque il sole che la invia sulla terra, all’occhio umano appare bianca, in realtà è data dalla somma di colori che divengono visibili se scomposto attraverso un prisma ottico. Il Prisma ottico non è che un corpo trasparente limitato da due superfici piane (facce) non parallele. L’angolo formato dalle due facce è l’angolo rifrangente del prisma ottico. Passando attraverso il prisma ottico la luce si scompone nei suoi colori fondamentali.

Il prisma ottico

La luce solare fatta passare attraverso un prisma ottico ci permette quindi di ottenere lo “spettro solare” della luce stessa. La miscela di differenti lunghezze d’onda corrispondenti ai colori genera le infinite tonalità cromatiche che compongono lo spettro luminoso corrispondente alla luce visibile. O l’arcobaleno.

I colori sono distribuiti in modo continuo nello spettro e si succedono compenetrandosi fra di loro. Il loro numero è di sette e la loro successione , da quello corrispondente alla lunghezza d’onda minore a quello corrispondente alla lunghezza d’onda maggiore, avviene nel seguente ordine: violetto , indaco, azzurro, verde, giallo, arancio, rosso.

La mescolanza di tutti questi colori forma la luce bianca. L’assenza completa di luce corrisponde , invece, al nero. Oltre alla luce visibile esistono altre lunghezze d’onda della radiazione elettromagnetica non riconducibili al colore. La radiazione infrarossa e quella ultravioletta: la loro frequenza è rispettivamente inferiore e superiore a quelle del rosso e del violetto, che costituiscono gli estremi dello spettro visibile.

L’uomo vede in RGB

Il nostro sistema visivo percepisce il colore riconducendolo a tre componenti principali: il rosso, il verde e il blu (sintesi cromatica additiva).

Non a caso monitor e schermi televisivi si rifanno alle stesse componenti primarie: il sistema è comodo ma soprattutto efficace, dato che l’uomo vede nel medesimo modo. Anche i sensori digitali lavorano in RGB, rappresentando i colori con una descrizione numerica.

La sintesi dei colori

La sintesi dei colori permette di riprodurre tutti quelli presenti in natura, non indicando le onde elettromagnetiche che li generano fisicamente bensì quelli primari i quali fusi assieme, generano tutte le sfumature.

La sintesi dei colori Additiva e Sottrattiva

In base alla sintesi dei colori cambia il colore

Nella sintesi dei colori additiva è la somma di differenti fasci luminosi dei colori primari RGB provoca un aumento della luminosità complessiva del punto illuminato. E’ il caso dei monitor o dei videoproiettori, che generano il bianco emettendo alla massima potenza rosso, verde e blu.

Esiste però un’altra modalità per riprodurre i colori, ed è la sintesi cromatica sottrattiva, utilizzata ad esempio dalle stampanti. Il sistema è differente: qui non viene filtrata la luce emessa, ma l'oggetto illuminato, come fosse dipinto. Parliamo di sintesi sottrattiva dato che questo filtraggio (tipicamente ciano, magenta e giallo) causa un indebolimento del fascio di luce originario che ha colpito l’oggetto, una diminuzione di luminosità che porta progressivamente verso il nero.

E’ quello che accade nella stampa su carta, o in pittura, ove dal bianco massimo del supporto non inchiostrato si riduce progressivamente la luminosità fino a raggiungere il nero.

Profondità colore

In digitale, usando i colori primari rosso, verde e blu, è facile rappresentare lo spettro dei colori all’interno di un cubo a tre dimensioni. Ognuno dei lati mostra come all’aumento di uno dei colori primari si ottengano differenti tonalità. Per ogni colore primario RGB il più delle volte troviamo 256 tonalità, per un totale di 256 x 256 x 256 colori.

Fanno in tutto oltre 16 milioni. In digitale questi valori si descrivono con 8 cifre binarie per colore primario, per un totale di 24 bit. E’ la cosiddetta Profondità di colore. Impiegando un numero maggiore di bit si dispone di più sfumature di colore.