Colorimetria: che cos’è? A cosa serve?

Siamo circondati da un numero di colori infinito, che ormai consideriamo come un fatto acquisito, ma il loro ruolo spazia dall’influenza sul gusto dei cibi a una molteplicità di altri aspetti della nostra vita, legati ai prodotti che acquistiamo – vestiti, arredamento, automobili… – e persino allo stato di salute di una persona, espresso dal colorito del suo viso. Sebbene abbiano su di noi un così grande influenza – e continueranno ad averne in futuro – la nostra conoscenza dei colori e il loro controllo spesso sono insufficienti, creando talvolta problemi nella scelta, ad esempio, del colore di un prodotto. Poiché il giudizio viene normalmente espresso a seconda delle impressioni o dell’esperienza personale, è impossibile effettuare un controllo visivamente accurato dei colori utilizzando standard comuni e uniformi. Ma esiste un metodo per esprimere un certo colore in modo preciso, descriverlo a un’altra persona e fare in modo che quella persona riproduca correttamente lo stesso colore che noi percepiamo? E ancora, cosa possiamo fare affinché la comunicazione del colore avvenga in modo preciso tra tutti i settori industriali e di studio? È chiaro che necessitiamo di maggiori informazioni e conoscenze sui colori.

La comunicazione precisa del colore

A differenza delle misure di lunghezza o peso, non esiste una scala fisica per misurare il colore; pertanto è praticamente impossibile che una determinata tinta venga percepita da tutti allo stesso modo. Concetti come “blu mare” o “blu cielo”, per esempio, verranno interpretati in modo diverso, perché la sensibilità al colore e le passate esperienze sono soggettive e variano da persona a persona. Analogamente, mostrando la stessa mela a quattro persone diverse si otterranno quattro risposte diverse. È questo il vero problema del colore.

Il colore è una questione di percezione e interpretazione soggettiva. Pur guardando lo stesso oggetto (la mela), gli osservatori, basandosi su diversi riferimenti ed esperienze, indicheranno lo stesso colore con diverse parole. Poiché esiste una grande varietà di modi per esprimere un colore, risulta estremamente difficoltoso e impreciso descriverlo ad altre persone. Se si definisce a qualcuno il colore della mela come “rosso fuoco”, come è possibile che gli altri lo riproducano esattamente? La definizione verbale di un colore è estremamente complessa; se però esistesse un metodo standard per esprimere e comprendere i colori universalmente, la loro comunicazione sarebbe molto più semplice, diretta ed esatta. Una comunicazione precisa eliminerebbe i problemi collegati al colore.

Nomi comuni e nomi sistematici

Fino a che punto è possibile esprimere verbalmente i colori? Le parole utilizzate per esprimerli hanno sempre subito cambiamenti nel tempo. Se si considera il rosso ci si potrebbe riferire a esso con i termini – solo per citarne alcuni – “vermiglio”, “cinabro”, “cremisi”, “rosa”, “fragola” e “scarlatto”: sono i cosiddetti nomi comuni dei colori. Analizzando la condizione del colore e aggiungendo aggettivi come “vivo”, “spento” e “cupo”, è possibile descrivere un colore in modo più preciso. Un’espressione come “rosso vivo” appartiene ai nomi sistematici. Sebbene esistano molti modi per descrivere un colore, quando diverse persone sentiranno parlare di “cremisi” o “rosso vivo”, interpreteranno comunque queste espressioni in modo diverso. Le espressioni verbali dei colori non quindi sono sufficientemente accurate.

La mancanza di un linguaggio appropriato per descrivere i colori non è però l’unico problema, altri fattori contribuiscono infatti a una diversa percezione del colore al variare delle condizioni ambientali, complicando ulteriormente la comunicazione del colore.

Differenze di sorgenti luminose

Una mela dall’aspetto che appare così invitante alla luce del sole ed esposta dal fruttivendolo, non sembra altrettanto buona quando è illuminata da una lampada fluorescente a casa. Probabilmente sarà capitato a molte persone: i diversi tipi di illuminazione – luce solare, lampade fluorescenti, lampade a Led – faranno apparire diversa la stessa mela (figura 1).

1 L’aspetto del colore cambia al variare delle condizioni di osservazione

Differenze di sfondo

Se una mela è posta davanti a uno sfondo luminoso, apparirà più opaca rispetto a quando viene posta davanti a uno sfondo scuro. In questo caso si parla di effetto contrasto, che non offre le condizioni ideali per valutare un colore con precisione (figura 2).

2 Un oggetto su uno sfondo luminoso apparirà più opaco rispetto a quando posto su uno sfondo scuro

Differenze di direzione

3 L’angolo di osservazione di un oggetto e l’angolo di illuminazione devono essere costanti affinché la comunicazione del colore sia precisa

Guardando un’automobile da due angolazioni leggermente diverse potrebbe capitare che un punto appaia più chiaro o più scuro. Ciò è dovuto alle caratteristiche direzionali della vernice. Certi prodotti per la colorazione, in particolar modo le vernici metallizzate, possiedono caratteristiche altamente direzionali. L’angolo di osservazione di un oggetto e l’angolo di illuminazione devono essere costanti affinché la comunicazione del colore sia precisa (figura 3).

Differenze di osservatore

La sensibilità visiva varia leggermente da persona a persona; persino i soggetti caratterizzati da una visione dei colori considerata “normale” potrebbero avere delle inclinazioni verso il rosso o il blu. Inoltre, la vista generalmente cambia con l’età. Proprio a causa di questi fattori, persone diverse vedranno i colori in modo diverso.

Differenze di dimensioni

Dopo aver guardato alcuni campioni di piccole dimensioni e aver scelto una tappezzeria che soddisfa il proprio gusto, può capitare che, una volta alle pareti, abbia un aspetto troppo “brillante”. I colori che ricoprono vaste superfici tendono ad apparire più luminosi e più vivaci rispetto ai colori che ricoprono aree più piccole (figura 4): si tratta del cosiddetto effetto area. La selezione di oggetti che hanno una superficie ampia su campioni di colore con un’area piccola può produrre errori.

4 I colori che ricoprono vaste superfici tendono ad apparire più luminosi e più vivaci rispetto ai colori che ricoprono aree più piccole: è il cosiddetto effetto area

La descrizione verbale della differenza cromatica

Chiediamoci ora come è possibile descrivere verbalmente – con accuratezza – un colore oppure le differenze tra due colori molto simili evitando ogni fraintendimento? Facendo ricorso alla colorimetria, la scienza che cerca di dare delle risposte a molte delle domande che ci siamo posti finora e che ha sviluppato negli anni dei sistemi oggettivi/scientifici per definire ed esprimere il colore in maniera univoca. La colorimetria rappresenta quindi il nostro navigatore per poter parlare di colore in modo appropriato e trovare la via che ci permette di comunicare in modo chiaro e comprensibile. Alla base della colorimetria ci sono tre attributi fondamentali: tinta (colore), luminosità (chiarezza) e saturazione (brillantezza).

La tinta

Le mele sono rosse, i limoni gialli, il cielo è blu; ecco come viene percepito il colore nel linguaggio quotidiano. “Tinta” è un termine utilizzato nel mondo del colore per classificare il rosso, il giallo, il blu e così via. Inoltre, sebbene il giallo e il rosso siano due tinte completamente diverse, combinando il giallo con il rosso si ottiene l’arancione (talvolta indicato anche come giallo-rosso), miscelando il giallo con il verde si ottiene il giallo-verde, il blu con il verde danno origine al blu-verde, e così via. La continuità di queste tinte crea la ruota di colori indicata nella figura 5.

5 La ruota dei colori. In basso la sezione trasversale della ruota dei colori lungo la retta che va da A (verde) a B (rosso porpora)

La luminosità

In relazione alla luminosità, i colori possono essere suddivisi in chiari e scuri. Si consideri, ad esempio, il giallo di un limone e quello di un pompelmo. Senza dubbio il giallo del limone è più chiaro. Confrontando il giallo di un limone e il rosso di una ciliegia, ancora una volta il giallo del limone risulterà più chiaro. La luminosità può essere misurata indipendentemente dalla tinta. Si consideri adesso la figura 5, che è una sezione trasversale della figura 4, tagliata lungo la retta che va da A (verde) a B (rosso porpora). Come mostrato dall’immagine, la luminosità aumenta verso l’alto e diminuisce verso il basso.

La saturazione

Tornando al giallo, in che modo è possibile paragonare il giallo di un limone e quello di una pera? Si potrebbe affermare che il giallo del limone è più chiaro, come nell’esempio precedente, ma in questo caso è più brillante (acceso), mentre quello della pera è più opaco. Si tratta di un’altra differenza importante, quella della saturazione o brillantezza. È un attributo del tutto distinto rispetto alla tinta e alla luminosità. Osservando la figura 5 è possibile notare che la saturazione cambia per il rosso porpora e per il verde se varia la distanza orizzontale dal centro: i colori sono opachi vicino al centro e diventano sempre più brillanti man mano che se ne allontanano.

La figura 6 visualizza gli aggettivi generali utilizzati per descrivere la luminosità e la saturazione dei colori. Per comprendere ciò che esprimono queste parole, si consideri nuovamente la figura 5.

6 Aggettivi generali utilizzati per descrivere la luminosità e la saturazione dei colori

Il sistema di Munsell

Tinta, luminosità e saturazione, nei primi del Novecento, sono state utilizzate da Munsell per creare un solido tridimensionale che, a partire dagli anni Trenta, cominciò a essere adottato come standard per la misura del colore.

7 Unendo tinta, luminosità e saturazione è possibile creare un solido tridimensionale

Il sistema consiste di tre dimensioni indipendenti (figura 7), rappresentate da un sistema di coordinate cilindriche:

• tinta, misurata in gradi su un cerchio orizzontale diviso in cinque colori principali e in altri cinque intermedi adiacenti a essi. Ognuna di queste dieci suddivisioni è ulteriormente suddivisa in dieci sotto-suddivisioni in modo da dare alla tonalità uno di cento valori. Due colori, di uguale luminosità e saturazione, che si trovano opposti sulla circonferenza delle tonalità sono detti colori complementari e la loro mescolanza additiva genera il grigio della stessa luminosità;

• luminosità, misurata verticalmente sull’asse dei grigi da 0 (nero) a 10 (bianco);

• saturazione, misurata radialmente dal centro di ogni settore circolare. Rappresenta il grado di “purezza” del colore; valori più bassi corrispondono a colori più tenui e tendenti al grigio.

Se i colori reali fossero distribuiti attorno al solido mostrato nella figura 7, si creerebbe il solido dei colori o sistema di Munsell (figura 8). La forma del solido dei colori è piuttosto complessa, perché la dimensione dei gradi di saturazione è diversa per ciascuna tinta e luminosità, ma può contribuire a visualizzare meglio il rapporto tra tinta, luminosità e saturazione.

8 Se i colori reali fossero distribuiti attorno al solido mostrato nella figura 9, si creerebbe il solido dei colori o sistema di Munsell

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