Argomenti e scritti tratti dal libro "Colore come frontiera della visione"  di Fiorenzo Mascagna

La visione: occhio-cervello

Siamo talmente abituati a vedere da non renderci conto che questo semplice fatto dipende da meccanismi complessi che coinvolgono sia il mondo esterno quanto il sistema cerebrale che guida le azioni del quotidiano. Chi non sarebbe pronto a scommettere che la visione dipende esclusivamente dagli occhi?

D’altra parte qualsiasi oggetto ci appare come esterno e la sensazione che ne riceviamo porta a credere che il miracolo coloristico della natura venga letto e interpretato dal foro pupillare che si apre in mezzo all’iride. In realtà le cose stanno diversamente rispetto a come verrebbe più comodo pensare.

Partiamo innanzi tutto dal presupposto che se non ci fosse la luce non potremmo vedere nulla. Questo vuol dire che le immagini trasportate dai raggi luminosi impressionano la retina ma giungono in modo alquanto diverso al cervello. Il passaggio è quello che va dal grande del mondo naturale all’infinitamente piccolo del sistema cerebrale per poi tornare nuovamente grande attraverso la visione. 

Fisiologia ottica e teoria della luce sono i cardini che fanno della visione la principale fonte di informazione necessaria al nostro orientamento nei confronti della realtà che abbiamo intorno. Per comprendere i processi della visione è importante avere chiaro sia il funzionamento dell’occhio quanto la trasformazione dei segnali luminosi in impulsi elettrochimici.

Senza l’approfondimento di questi due aspetti correlati tra loro qualsiasi ragionamento risulterebbe sterile e inconcludente.

Sebbene la tendenza è quella che porta a distinguere apparato visivo e sistema cerebrale, dovremmo invece imparare a considerare questi due ambiti come una cosa sola, non fosse altro perché le stimolazioni che la retina riceve vengono trasmesse al cervello sotto forma di segnali tramite il nervo ottico, il quale può essere considerato come il naturale canale di congiunzione tra occhio e sistema cerebrale.

L’occhio non fa fotografie e non ha abbastanza spazio per inviare al cervello immagini già confezionate, quindi il paragone con la macchina fotografica che verrebbe comodo utilizzare non può essere fatto. La realtà è troppo grande per essere spedita come un pacco postale al sistema cerebrale, quindi necessita di essere compressa e scomposta per poi essere ricostruita. 

Per quanto l'organizzazione visiva susciti meraviglia, non può essere considerata perfetta. La prova di questa affermazione è nelle illusioni ottiche e quindi nelle possibilità che esistono di ingannare il cervello fornendogli la stessa distribuzione di luce di due oggetti simili ma diversi. Un quadro iperrealista invia al cervello grosso modo la stessa eccitazione retinica dell’immagine fotografica.

Soltanto grazie a una successiva e attenta analisi sarà possibile scoprire la differenza che passa tra la figura dipinta e quella fotografata. Altra cosa che può essere detta e che condizionerà il proseguo di questo viaggio è che in realtà non possiamo vedere linee dritte perché tutto quello che guardiamo passa attraverso il cerchio del foro pupillare e finisce sulla curvatura retinica. È la ragione del perché l'orizzonte ci appare convesso e la città concava se osservata da una torre.

L'apparato visivo è una efficiente organizzazione anatomica dove ogni parte si comporta in modo funzionale allo scopo che deve assolvere. La conformazione dell'occhio si avvicina a quella della sfera e il suo diametro varia da 2 a 2,5 cm. 

Gran parte del rivestimento esterno dell'occhio è costituito da una membrana fibrosa che nella parte anteriore assume le sembianze di una finestra trasparente che può essere paragonata al parabrezza di un abitacolo. 

Sotto la cornea è situata l'iride che con la sua vasta gamma di pigmenti dona all'occhio quella particolare colorazione che rende gli occhi di una persona diversi da quelli di un'altra. Il colore dell'iride, più che definire la bellezza dell’occhio, ha la funzione di schermare i fasci luminosi per evitare che possano avere accessi diversi da quello della pupilla. Può in qualche modo essere considerata come il diaframma di una macchina fotografica, mentre la palpebra è facile immaginarla come un otturatore. In presenza di una grande quantità di luce l’iride si restringe per poi aprirsi fino alla massima dilatazione in condizioni di scarsa luminosità. 

Al centro dell'iride è presente una apertura circolare che va sotto il nome di pupilla. Il foro pupillare non è una parte anatomica ma il naturale restringimento di questo particolare schermo. Più che di dilatazione della pupilla dovremmo parlare di apertura dell'iride, visto che la dimensione del foro dipende dalla contrazione della corona.

L'immagine contenuta nei raggi luminosi passa attraverso la lente del cristallino che ha la funzione di mettere a fuoco gli oggetti visti da lontano o da vicino. 

A differenza di altre parti anatomiche del corpo umano, la lente è costituita da cellule che quando muoiono non si rinnovano. Con il passare degli anni il cristallino tende a irrigidirsi perdendo gran parte della sua elasticità dalla quale dipende la messa a fuoco della vista. 

I raggi luminosi, una volta accomodati dalla lente, finiscono sulla retina costituita da una sottile membrana ricca di vasi sanguigni e da cellule nervose. La parte concava dell'occhio rivestita dalla retina è in diretto rapporto con il cervello tramite il nervo ottico. 

In prossimità di questo importante canale di accesso è presente una piccola depressione denominata cavità foveale. Gran parte del lavoro che le cellule retiniche compiono per inviare gli impulsi al cervello viene svolto all'interno di questa piccola depressione prossima al nervo ottico. Le cellule nervose presenti in questa zona non si comportano tutte nello stesso modo e, suddividendosi in due gruppi distinti, assumono specifiche funzioni.

I fotorecettori che prendono il nome di coni e bastoncelli della retina sono un po' gli operai di questa complessa fabbrica delle immagini. A loro è dato il compito di trasferire al cervello quanto abbiamo visto spalancando gli occhi. Tutti i tipi di fotorecettori in condizioni di scarsa luminosità si comportano come bastoncelli consentendoci la visione chiaroscurale e la percezione del movimento.

A differenza delle cellule coniche, preposte alla visione cromatica, i bastoncelli vengono attivati da pochi quanti di energia. Se possiamo passeggiare al chiaro di luna o riconoscere gli oggetti con la sola luce di una candela lo dobbiamo ai bastoncelli che se hanno un difetto è soltanto quello di avere una scarsa propensione per il colore.

Vedere acromaticamente non vuol dire avere una percezione limitata della realtà. La maggior parte dei mammiferi vede il mondo attraverso una ricca varietà di grigi e non per questo è soggetta a una visione parziale della natura. Per un predatore, prima ancora della percezione cromatica, è importante essere dotato di una eccellente visione periferica che gli consenta di percepire con efficacia il movimento di tutto quello che gli ruota attorno. Se noi, grazie alla visione periferica dei bastoncelli, percepiamo il movimento in prossimità dell'orecchio, un felino, tigre o gatto che sia, può riconoscere la mobilità di un oggetto fin dietro la testa.

Normalmente il passaggio da una visione fotopica (a colori) a quella scotopica (chiaroscurale) avviene gradualmente e quindi le cellule fotosensibili hanno tutto il tempo per adattarsi alle condizioni di luminosità presenti al momento. Quando il mutamento di condizione è brusco e repentino la sensazione che abbiamo è che qualcosa non stia funzionando come dovrebbe.

Altro aspetto importante della visione è il riflesso di fissazione, che poi altro non è che il ruotare lo sguardo per permettere alle immagini di finire all'interno di questa specie di imbuto, (cavità foveale) dal quale partono i segnali da inviare al sistema cerebrale. Il movimento oculare si rende necessario al fine di garantire la materia prima a questo tipo di cellule preposte alla funzione di inviare segnali elettrochimici al cervello. 

Le cellule coniche sono in numero ridotto rispetto ai bastoncelli perché sono direttamente collegate alle fibre nervose e quindi funzionano come singole interconnessioni.

Questi recettori, che stiamo imparando a conoscere, si suddividono a loro volta in tre gruppi ben distinti. Il paragone più semplice che può essere fatto fa somigliare questa suddivisione a dei raccattapalle in un campo di calcio. Una regione è sensibile ai rossi e agli aranci, un'altra alle lunghezze d'onda centrali dei gialli e dei verdi e l'ultima a quella dei blu e dei violetti.

Lo stimolo ricevuto dall'oggetto sollecita tutti e tre i gruppi di recettori, ma ogni gruppo manda al cervello il segnale catturato secondo la propria predisposizione alla decodificazione.

Gli impulsi che giungono all'apparato cerebrale sono dunque tre, ma ognuna di queste stimolazioni ha specifiche caratteristiche che una volta sommate nello stimolo risultante corrispondono all'oggetto che stiamo osservando.

Luce madre dei colori

La formazione dei colori che ritroviamo nel mondo della natura e negli oggetti con i quali abbiamo a che fare tutti i giorni è il risultato di una complessa mescolanza di onde elettromagnetiche.

Una arancia dalla tipica colorazione tradizionale riflette radiazioni tra i 510 ed i 680 nanometri di lunghezza d'onda. Lo stimolo che l’occhio riceve attiva tutti i coni che possono rispondere a queste sollecitazioni. Questo vuol dire che al cervello arriva sempre una tripletta di segnali. Ogni gruppo di raccattapalle manderà al centro del campo quelle cadute nella propria zona di competenza.

Se la somma di luci proiettate alla medesima intensità luminosa ha come risultato il bianco, la mescolanza dei pigmenti sulla tavolozza del pittore genera il nero. Nessun rosso o giallo appartiene in realtà all’oggetto che stiamo osservando. Per provarlo è sufficiente trasferire una sciarpa rossa dentro una stanza buia, o magari illuminare con una lampada violetta la copertina gialla di un libro. La sciarpa rossa diventerà nera, mentre la copertina apparirà grigia.

Un oggetto non è colorato ma si colora ogni volta che viene investito dal fascio luminoso, il quale rimanderà indietro sotto forma di sensazione le lunghezze d’onda della luce non assorbite dal materiale in questione. 

 

Se un oggetto ci appare rosso è perché illuminato dalla luce riflette radiazioni tra i 680 ed i 760 nanometri, mentre le altre lunghezze d’onda che compongono la luce vengono assorbite dalla materia. Protagonisti di questa reazione sono gli elettroni periferici dell’atomo che scontrandosi con le radiazioni corrispondenti prendono la loro energia che ci giunge sotto forma di sensazione cromatica.

Un oggetto bianco si oppone a tutte le lunghezze d’onda comprese tra il rosso e il violetto, mentre uno nero le assorbe tutte. Una vernice blu è diversa da una gialla perché differente è la composizione chimica del pigmento. Gli elettroni del giallo intercettano lunghezze d’onda tra i 590 e i 560 nanometri. Superata la regione del rosso abbiamo gli infrarossi, che noi non possiamo vedere ma il serpente a sonagli si, poi il microonde e le onde radio.

Oltre la regione del violetto troviamo i raggi x, gamma, beta e la bomba atomica. Da un punto di vista ottico questo significa che la maggiore permanenza retinica del colore è stimolata dai rossi e dagli aranci, mentre il violetto, impressionando poco la retina, tende alla evanescenza. 

 

Psicologia del colore

Stabilito che il colore non è quella cosa qualunque con la quale dipingere una stanza, resta da comprendere quali siano le conseguenze psicologiche delle onde elettromagnetiche che percepiamo sotto forma di sensazione cromatica.

Il colore come linguaggio ha accompagnando il cammino dell’uomo fin dalle origini. La classificazione che fa corrispondere il colore a una intenzione è giunta in soccorso all’uomo con la necessaria gradualità, rispettando il primo assunto della percezione visiva che indica nella legge di semplicità il cardine di qualsiasi forma i contatto. I chiari e gli scuri hanno definito da subito le regioni sensibili all’interno delle quali distinguere il bene dal male.

Quando è comparso il primo colore si è trattato del rosso perché la sua ambivalenza, che lo fa appartenere sia alla morte che alla vita, è stata riconosciuta come opposizione simbolica. 

In virtù degli studi sulle reazioni fotoniche è stato possibile scoprire che la regione del rosso è la prima a essere riconosciuta dal sistema cerebrale ed è anche quella che offre una maggiore stabilità cromatica. Tradotto in qualcosa che somigli di più alle esperienze dirette del quotidiano, significa che il rosso è il primo colore che possiamo riconoscere con certezza e quello che rimane più a lungo impresso nel cervello.

Se i segnali di pericolo li ritroviamo dipinti con questo pigmento la ragione è semplicemente questa.

Le numerose indagini sul cromatismo che si sono susseguite nel corso del tempo hanno riguardato l’analisi psicologica del colore e dato vita a teorie decisamente fantasiose perché prive di fondamento scientifico.

I significati da attribuire al colore sono intimamente legati ai processi generati dalla interazione tra elemento luce, occhio e cervello.

L’esperienza cromatica può essere indagata da tre punti di vista: ottico sensibile (impressivo), psichico (espressivo), simbolico (strutturale).

Il punto di vista ottico sensibile riguarda ciò che giungendo da una fonte esterna si imprime nella retina. Il tipo di partecipazione cromatica in questo caso non può che essere passiva perché l’esperienza dipende esclusivamente dallo spalancare gli occhi. Ciò che può essere definito colore psichico va riferito alle associazioni cromatiche che fanno riconoscere in un colore l’elemento evocativo generato da una particolare condizione interiore.

Questo capita quando attribuiamo al blu la sfera intima del pensiero e al rosso forza materica dell’azione diretta. Il punto di vista strutturale o simbolico riguarda gli aspetti comunicativi del colore da mettere in relazione a una comunità. Succede quando una determinata tinta è riconosciuta nel suo significato grammaticale e sociale. Dire per esempio blu notte o rosso Ferrari.

 

Pensiero e azione sono opposizioni messe in contatto tra di loro dalla complementarietà che agisce sulle due funzioni producendo equilibrio. 

I contrasti cromatici costituiscono l’essenza linguistica del colore e anche quando la loro presenza è multipla sono facilmente riconoscibili. Se ciò che in termini coloristici vediamo è evidenziato dai contrasti soltanto in un secondo momento è perché il cervello elabora per prima la sensazione complessiva del pattern visuale e solo in una seconda fase le opposizioni cromatiche che determinano l’esperienza percettiva.

In relazione alla legge di semplicità il cervello riconosce per primi gli accordi armonici. Quelli disarmonici richiedono una elaborazione più complessa e investono l’ambito del soggettivismo. Il senso di gradevolezza prodotto da determinati accostamenti cromatici è il risultato di combinazioni che generano equilibrio visivo.  

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