3.5 : Visione dei colori

La percezione del colore inizia nella retina, lo strato sensibile alla luce nella parte posteriore dell'occhio. Le due teorie principali spiegano come vengono percepiti i colori: la teoria tricromatica e la teoria del processo antagonista. La teoria tricromatica, proposta da Thomas Young nel 1802 e ampliata da Hermann von Helmholtz nel 1852, suggerisce che la visione dei colori si basa su tre tipi di coni recettori nella retina. Questi coni sono sensibili a intervalli di lunghezze d'onda diversi ma che sovrapposti corrispondono al rosso, al blu e al verde. Negli esperimenti di abbinamento dei colori, i partecipanti regolano le intensità di tre diverse lunghezze d'onda della luce (solitamente il rosso, il verde e il blu) per abbinare un dato colore bersaglio. Il fatto che qualsiasi colore possa essere creato combinando questi tre colori supporta l'idea che la visione dei colori umana si basi su tre tipi di coni nella retina, ciascuno sensibile a intervalli di lunghezze d'onda diversi ma sovrapposti. Ad esempio, la percezione del giallo può essere ottenuta attivando insieme i coni rosso e verde.

Il daltonismo supporta la teoria tricromatica. La maggior parte degli individui daltonici, prevalentemente uomini, riesce a vedere alcuni colori ma non altri. Il tipo di daltonismo dipende dal tipo di cono difettoso o assente. Ad esempio, se i coni rossi non funzionano correttamente, una persona potrebbe avere difficoltà a distinguere il rosso e il verde.

Nel 1878, il fisiologo tedesco Ewald Hering osservò che alcuni colori non possono essere visti insieme mentre altri sì. Ad esempio, è possibile immaginare un blu verdastro ma non un verde rossastro. Si notò anche che la teoria tricromatica non riusciva a spiegare completamente le immagini residue, che rimangono nella vista dopo aver distolto lo sguardo da un oggetto. Ad esempio, dopo aver fissato qualcosa di rosso, potrebbe apparire un'immagine residua verde. Allo stesso modo, dopo aver guardato qualcosa di giallo per un po', potrebbe apparire un'immagine residua blu. La teoria tricromatica non riesce a spiegare queste coppie di colori e le immagini residue risultanti.

La teoria del processo avversario, proposta anche da Ewald Hering, spiega come le cellule del sistema visivo elaborano i colori in coppie opposte: rosso-verde e blu-giallo. Secondo questa teoria, alcune cellule sono eccitate da un colore e inibite dal suo opposto. Per esempio, una cellula potrebbe essere eccitata dal rosso e inibita dal verde o eccitata dal giallo e inibita dal blu. Questa teoria spiega anche le immagini residue. Fissare un oggetto rosso per un periodo prolungato e poi distogliere lo sguardo può causare la visione di un'immagine residua verde. Ciò si verifica perché il sistema visivo rosso-verde si affatica e rimbalza temporaneamente quando si sposta la messa a fuoco.

I tre tipi di coni nella retina sono collegati alle cellule gangliari di quest’ultima, che convertono il codice a tre colori nel codice del processo avversario. Ad esempio, un cono verde potrebbe inibire una particolare cellula gangliare, mentre uno rosso la eccita. Questo sistema di codifica duale consente al cervello di interpretare in modo efficiente le informazioni complesse sui colori.