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Come percepiscono i colori gli esseri umani?

Di Adam Debrowski, revisione medica di Thomas J. Stokkermans, OD, PhD, FAAO

ombrello arcobaleno vola fuori dalla massa di ombrelli visti da una persona daltonica

Come vediamo i colori?

Diversi tipi di luce interagiscono sempre con i nostri occhi. Vedere i colori è possibile perché parte della luce proveniente da un oggetto entra negli occhi e viene elaborata dal cervello. Ma non è semplice come sembra.

Le cellule sensibili al colore all'interno degli occhi

Nella parte posteriore di ogni occhio troviamo uno strato sottile di cellule chiamato retina, che include milioni di cellule fotorecettrici che reagiscono a diversi tipi di luce.

I fotorecettori sono due: bastoncelli e coni.

I bastoncelli aiutano a vedere in condizioni di scarsa illuminazione e nella parte intorno al centro del campo visivo (visione periferica). Non aiutano a vedere a colori, solo in bianco e nero.
I coni sono la parte dell'occhio che permette di vedere i colori, oltre ad aiutare a distinguere i dettagli più piccoli e a vedere in piena luce.

In media, negli occhi di un essere umano ci sono circa sei milioni di coni responsabili della percezione dei colori. Potrebbe sembrare un numero elevato, ma non lo è se paragonato ai bastoncelli. Infatti, ce ne sono più di 100 milioni.

Chi vede i colori in modo normale ha tre tipi di coni. Ognuno risponde a un colore diverso:

rosso
blu
verde

Quando la luce colorata entra negli occhi, "attiva" i recettori associati a quel colore.

Colori come giallo, viola e marrone sono una miscela dei tre colori principali, che attivano due o anche tutti e tre i tipi di coni contemporaneamente. Quando tutti e tre reagiscono allo stesso modo, vediamo il colore bianco.

Prendiamo come esempio questa scena floreale diurna.

I petali vivaci assorbono la maggior parte della luce solare ma riflettono la luce rossa. Parte di questa luce riflessa viaggia nei nostri occhi e attiva i coni rossi nella retina.

In altri punti dell’immagine:

La luce proveniente dalle foglie e dagli alberi attiva i coni verdi.
La luce del cielo attiva i coni blu.
La luce proveniente dal polline al centro del fiore attiva contemporaneamente i coni rossi e verdi, facendo apparire il giallo.

In un istante, questi segnali colorati lasciano l'occhio attraverso il nervo ottico e si dirigono verso il cervello.

Non possiamo vedere i colori senza il cervello

Gli occhi sono solo il primo passo nella percezione dei colori. I coni inviano il messaggio, ma questo è irrilevante se non viene elaborato dal cervello.

I segnali nervosi colorati provenienti dagli occhi viaggiano attraverso il nervo ottico e arrivano alla corteccia visiva, nella parte posteriore del cervello.

La corteccia visiva invia queste informazioni sul colore ad altre parti del cervello in modo che possiamo elaborare ciò che vediamo e decidere come reagire.

È così che il cervello decodifica milioni di segnali e permette la percezione dei colori. L'intero processo avviene in soli 13 millisecondi (1/80 di secondo), 25 volte più rapidamente di un battito di ciglia.

Torna ad osservare l’immagine del fiore. Quando guardi la forma rossa, diverse parti del tuo cervello lavorano insieme per aiutarti a riconoscerla come un fiore. L’immagine potrebbe anche renderti felice o affascinarti: anche questo è il tuo cervello al lavoro.

Quanti colori possono vedere gli esseri umani?

I ricercatori pensano che gli esseri umani con una percezione normale dei colori possano vedere fino a 10 milioni di colori diversi.

Questi colori costituiscono lo spettro della luce visibile, la minuscola porzione dello spettro elettromagnetico che possiamo vedere con i nostri occhi.

Nello spettro elettromagnetico si trovano anche altri tipi di radiazioni, come le onde radio, i raggi X e i raggi ultravioletti (UV), ma gli esseri umani non possono vederli perché sono al di fuori del nostro arcobaleno visibile.

Ci sono colori che gli umani non possono vedere?

Alcuni colori sono invisibili agli esseri umani anche se si trovano nello spettro della luce visibile. Spesso vengono chiamati "colori impossibili" o "colori proibiti".

Cosa si ottiene quando mescoliamo il blu e il giallo? La maggior parte delle persone direbbe il verde.

Questa risposta non è sbagliata, ma è vera solo se possiedi i coni rossi, verdi e blu che la maggior parte degli esseri umani ha nella retina.

Alcuni uccelli, rettili e altri animali non vedono il verde quando guardano una miscela di blu e giallo. Invece, vedono un colore unico che assomiglia più al blu e al giallo allo stesso tempo. È difficile per noi immaginare questo colore perché non abbiamo mai visto niente di simile.

Ci sono anche molte altre cose che gli esseri umani non possono vedere, che possono essere intorno a noi in questo momento.

Un esempio ben noto è la luce UV. Si tratta della radiazione che proviene dal sole e può danneggiare gli occhi e la pelle. Non possiamo vederla perché è fuori dallo spettro della luce visibile.

Anche il calore (luce infrarossa) è al di fuori del campo visibile. Non possiamo vederlo, ma possiamo sicuramente sentirlo.

Daltonismo

Potremmo pensare che i daltonici vedano solo in bianco e nero, ma non è così. Solitamente vedono i colori, solo in un modo diverso rispetto a chi ha una vista normale.

Il daltonismo di solito si verifica quando i coni non funzionano bene o non funzionano affatto. A volte sono completamente assenti.

Circa 1 uomo su 12 e 1 donna su 200 sono daltonici almeno in modo lieve. La maggior parte soffre di daltonismo rosso-verde.

Solo 1 persona su 30.000 vede in bianco e nero (o quasi). Si tratta di una patologia chiamata acromatopsia.

Tetracromia

La tetracromia è la condizione di possedere quattro tipi di coni invece di tre. Questo porta a vedere i colori in modo diverso rispetto alle persone con una vista normale, un po' come gli uccelli e i rettili visti in precedenza.

Questa "supervista" è causata da una mutazione genetica che può verificarsi solo nei neonati di sesso femminile. I ricercatori ritengono che circa 1 donna su 8 nasca con questa condizione.

Problemi di salute che possono influenzare la percezione dei colori

La maggior parte delle persone daltoniche nasce con questa patologia, ma è possibile che si sviluppi anche con l’avanzare dell’età, di solito a causa di: