Il principio di funzionamento degli organi visivi

Le cellule visive

Nella retina dell'occhio vi sono delle minuscole cellule visive (15.000 / qmm), denominate coni e bastoncelli. Secondo un'ipotesi corrente i bastoncelli sarebbero responsabili esclusivamente delle differenze di illuminazione. Küppers al contrario ritiene che il compito dei bastoncelli sia quello di controllare i meccanismi di adattamento e correzione dell'organo visivo. Vi sono tre diversi tipi di coni sensibili a diversi settori spettrali. Un tipo di cono reagisce all'ambito delle onde corte dello spettro, il secondo a quello delle onde medie ed il terzo a quello delle onde lunghe. Le cellule visive nella retina dell'occhio sono chiamate collettori di quanti. Ogni tipo di coni raccoglie i quanti della lunghezza d'onda a cui è sensibile. I quanti sono particelle minuscole di energia, ossia dati elettrici.

I raggi di luce sono i portatori di dati relativi alla natura ed all'aspetto del "mondo esterno".

Sezione trasversale della retina: i bastoncelli (A), i coni (B), nuclei di cellule dei coni(C). La luce attraversa dapprima l'epitelio del pigmento (E) in cui sono contenuti i nuclei cellulari (D).

Il codice

Per ogni punto dell'immagine sulla retina (pixel) viene creato dai tre tipi di coni disponibili un codice elettrico trifase specifico al termine dei processi di adattamento e correzione dell'organo visivo. Esso è composto da un valore per il tipo di cono sensibile alle radiazioni ad onda corta, da un valore per il tipo di cono sensibile alle radiazioni ad onda media e da un valore per il tipo di cono sensibile alle radiazioni ad onda lunga.

Anche per quanto riguarda i compiti dei coni vi sono diverse ipotesi. Dalla Colorimetria viene preferita attualmente la Teoria del Colore contrari (complementari), che si basa sul sistema CIE-Lab. I risultati delle ricerche di Küppers dimostrano che tale teoria non è assolutamente in grado di spiegare il principio di funzionamento dell'organo visivo, né le leggi di Mescolanza dei Colori che ne risultano. Tale teoria non può dare perciò alcun contributo valido alla Teoria del Colore per quanto riguarda la comprensione delle relazioni tra i dati fisici, fisiologici e psicologici della vista.

A causa del processo di adattamento e di correzione dell'organo visivo non vi è una correlazione fissa tra lo stimolo del colore e la sensazione del colore. La correlazione fissa si stabilisce in seguito tra il codice e la sensazione del colore.

Spettro ad energia uguale della luce diretta del sole

Illustrazione schematica dei settori di sensibilità dei 3 tipi di coni

La percezione dei colori attribuita ai tre tipi di coni

I tre Colori Fondamentali

I dati trifasici, vale a dire composti dalle tre parti del codice relativo ad ogni punto dell'immagine sulla retina vengono inviati tramite le vie nervose al cervello. Per essere precisi, tale codice non è ancora un colore, bensì solo un segnale elettrico. Tuttavia da tale codice dipende quale sensazione del colore avrà luogo nel cervello di colui che osserva, quale nuance del colore verrà percepita.

Per motivi didattici nella Teoria dei Colori di Küppers questo fenomeno viene spiegato come segue: ad ogni tipo di cono corrisponde una determinata forza di sensazione. Tale forza viene denominata Colore Fondamentale (FuCo). Al tipo di cono che reagisce alle radiazioni ad onda corta viene assegnato il Colore Fondamentale Blu Violetto (FuCo B), visto che se viene chiamato in causa soltanto questo tipo di cono, si ha la sensazione del colore Blu Violetto. In presenza unicamente di radiazioni ad onda media l'organo visivo reagisce con la sensazione del colore verde. In tal caso parliamo del Colore Fondamentale Verde (FuCo G). Infine le radiazioni ad onda lunga, che stimolano esclusivamente il relativo tipo di coni, conducono alla sensazione del colore rosso arancione e quindi al Colore Fondamentale Rosso Arancia (FuCo R).

Le forze di sensazione dell'organo visivo relative ai tre tipi di conoe vengono definite Colori Fondamentali. Le loro denominazioni sono FuCo R, FuCo G e FuCo B.

I tre tipi di cono e la relativa percezione del colore

Gli otto Colori di Base

Il fatto che nella retina dell'occhio umano vi siano tre tipi di coni sensibili a diversi ambiti spettrali (cfr. Colori Fondamentali) è oggi una conoscenza scientifica riconosciuta a livello mondiale. Da questa realtà tuttavia Küppers trae delle conclusioni nuove: se queste tre forze hanno un effetto nell'organo visivo, possiamo logicamente concludere che sono possibili otto sensazioni limite del colore. Küppers definisce queste otto sensazioni massime del colore "Colori di Base" (BaCo). Esse vengono ottenute nel modo seguente:

Colori Fondamentali Colori di Base
Nessun FuCo = BaCo K
FuCo B = BaCo B
FuCo G = BaCo G
FuCo R = BaCo R
FuCo B + FuCo G = BaCo C
FuCo B + FuCo R = BaCo M
FuCo G + FuCo R = BaCo Y
FuCo B + FuCo G + FuCo R = BaCo W

Nella Teoria del Colore di Küppers, gli otto Colori di Base corrispondono alle seguenti denominazioni: Nero (K), Blu Violetto (B), Verde (G), Rosso-Arancia (R), Blu Cyan (C), Rosso Magenta (M), Giallo (Y) e Bianco (W).

Le otto possibilità limite di sensazione dell'organo visivo vengono definite Colori di Base, per la precisione: BaCo K, BaCo B, BaCo G, BaCo R, BaCo C, BaCo M, BaCo Y e BaCo W.

Il problema della denominazione dei colori

Un osservatore con una capacità visiva normale è in grado di distinguire tra 100.000 ed 1 milione di nuances di colore. In base al grado di educazione un essere umano contemporaneo dispone di un lessico comprendente 2000 – 6000 parole. In principio, ogni nuance di colore distinguibile è un colore diverso. Per questo motivo è assolutamente impossibile poter caratterizzare in modo preciso tutte le nuances di colore dando loro un nome. Così non ci deve sorprendere che le poche denominazioni dei colori della lingua corrente non indichino dei colori precisi. Il loro significato si riferisce piuttosto a grandi ambiti di colori. Il cavolo rosso è rosso. Ma anche i capelli rossi sono rossi. Ed una persona arrossisce quando il sangue gli sale al viso. Un limone viene definito giallo come il giallo dell'uovo. Il cielo è blu così come la divisa di un comandante d'aereo.

Ma vi è un ulteriore problema: in alcuni settori, così come nella letteratura, vengono utilizzate le stesse denominazioni per Colori di Base diversi. Nel settore degli artisti e degli insegnanti d'arte, p.es., quando si dice Rosso si intende Rosso Magenta e quando si dice Blu si intende Blu Cyan. Al contrario, i fisici, gli esperti di colorimetria e gli informatici, quando parlano di Rosso intendono Rosso Arancio e quando parlano di Blu Blu Violetto. Si tratta di un dilemma linguistico, visto che vi sono due Colori di Base rossi e due blu. È altrettanto chiaro che è impossibile modificare l'uso della lingua corrente, così come è impossibile modificare le varie lingue settoriali.

Se consideriamo la Teoria del Colore una scienza, dobbiamo utilizzare una terminologia settoriale specifica come nelle altre scienze per poterci esprimere in modo inequivocabile e preciso. Nell'informatica resteranno valide le abbreviazioni provenienti dall'inglese ed attualmente accettate a livello mondiale: RGB per il Rosso (Rosso Arancio) e Verde e Blu (Blu Violetto). Al fine di poter comprendere e spiegare i rapporti all'interno della scienza della Teoria del Colore dobbiamo cambiare il nostro metodo di lavoro e come aiuto mnemonico utilizzare i nomi precisi dei Colori Fondamentali con le denominazioni dei Colori di Base in parentesi.

Ulteriori termini

Termine Definizione
Colore Primario

Il termine Colore Primario si riferisce ai colori utilizzati inizialmente in un processo.


Nella Miscela Sottrattiva (SubMi) si riferisce ai Colori di Base cromatici Y, M e C più il colore di fondo acromatico Bianco (W).


Nella Miscela Additiva (AddMi) si riferisce ai Colori di Base cromatici R, G e B più il colore di fondo acromatico Nero (K).


Nella Miscela Integrata (IntMi) il termine è usato per tutti gli 8 Colori di Base.


Colore Secondario Questo termine si riferisce alla mescolanza di due Colori Primari.
Colore Terziario Questo termine si riferisce alla mescolanza di tre Colori Primari.
Colore di fondo Si riferisce esclusivamente ai colori di fondo acromatici Bianco (W) e Nero (K) in contesti specifici.

Nella Teoria del Colore i nomi e le descrizioni dei colori devono venire studiati come le parole di una lingua straniera.

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