Alla ricerca del rosa perduto

Nell'ultimo post vi avevo salutato con una domanda, un -lo scopriremo nella prossima puntata- degno delle migliori telenovele📺. Devo ammettere, sono stata un po' cattivella. 

Chiariamo subito una cosa: io non ho nulla contro il rosa!   

Sì, è vero, mio figlio è un maschietto e in qualsiasi negozio di vestiti troverò sempre meno della metà degli articoli rispetto a quelli per le femminucce. Credo sia un'ingiustizia, ma vi assicuro che non ve l'ho chiesto per invidia. 

Sì, è vero, mi chiamo Rosa e nella mia infanzia e adolescenza (vi assicuro trovo ancora parecchi adulti) c'è sempre stato qualcuno che ha ribadito che il mio nome fosse anche un colore. Non ho mai ben capito perché avrebbe dovuto far ridere, ma quella sul rosa non era una domanda stizzita. 

Devo però confessare che era un quesito un po' tendenzioso. La verità è che il colore è una percezione quasi totalmente personale. I colori percepiti hanno due componenti fondamentali: una totalmente oggettiva, che possiamo identificare come il fattore fisico e una totalmente soggettiva, che possiamo identificare come il fattore fisiologico. Il fattore fisico è composto dalle precise frequenze della luce che gli oggetti riflettono. Queste sono misurabili e il valore numerico della frequenza è oggettivo. Il fattore fisiologico è rappresentato dalle caratteristiche dell'apparato visivo di chi guarda. Questo, anche analizzando persone senza difetti di visione, è del tutto personale e spesso soggetto a illusioni ed errori. Cerchiamo di analizzarli in dettaglio.

Partiamo dal sole. Credo possiamo affermare con serenità che il sole è la stella del nostro sistema planetario, il sistema solare appunto. Come tutte le stelle, anche il nostro sole diffonde energia nello spazio intorno a sé. Oggi vogliamo parlare di una fetta di questa energia, quella che arriva fino a noi sotto forma di luce, che è solo una piccola parte di quella che ci arriva. E il resto? Il resto c'è, ma non siamo in grado di vederlo. I nostri occhi non sono in grado di percepirlo perché sono sensibili solo a determinate frequenze, tipicamente da 430 a 770 THz. Tutto ciò che si trova sopra o sotto questi valori, ha nomi diversi ed interagisce in modi differenti con la materia, ma ha fondamentalmente la stessa natura. Altre specie animali sono sensibili a frequenze diverse, ad esempio, alcuni uccelli 🐦 possono osservare anche frequenze maggiori delle nostre, nella banda degli ultravioletti; alcuni serpenti 🐍 o insetti 🐝 possono vedere frequenze più basse delle nostre, nella banda degli infrarossi. Il punto è che non c'è una sostanziale differenza tra quella che chiamiamo luce e ad esempio i raggi ultravioletti.

Cerchiamo di capirci con un esempio: immaginate di trovarvi a Lignano Sabbiadoro e di cominciare una lunga e piacevole passeggiata sul lungomare 🌊. Attraversate il Friuli Venezia Giulia, poi il Veneto, l'Emilia Romagna, le Marche, l'Abruzzo insomma arrivate fino alla Puglia. I paesaggi nell'entroterra cambiano e le persone con cui interagite hanno modi di dire e di fare anche molto diversi eppure voi vi siete sempre trovati lungo la costa adriatica. Quasi sicuramente sapete distinguere Rimini da Bari, ma sapreste davvero individuare il confine tra le Marche e l'Abruzzo se nessuno lo segnalasse? 

È evidente che ho bisogno di una vacanza al mare ⛱, ma vi assicuro che il mio esempio ha senso. L'energia proveniente dal sole si manifesta sempre sotto forma di radiazione  elettromagnetica, indipendentemente dalla frequenza. Certo, posso distinguere le onde radio (basse frequenze) dagli ultravioletti (alte frequenze), anche grazie ai diversi effetti sulla materia (nel mio esempio pensate ai dialetti, il veneto e il pugliese sono facilmente distinguibili), ma in realtà non solo hanno la stessa natura (sempre di regioni e bagnasciuga parliamo) ma non esiste un vero confine tra elementi vicini, ad esempio tra le onde radio e le microonde. 

Questo che vedete qui è l'insieme di tutte le frequenze e viene chiamato spettro elettromagnetico. Come potete notare la parte visibile ad occhio nudo è davvero molto piccola. Ma cosa fanno i nostri occhi? 

Nella nostra retina sono presenti diversi fotorecettori, oggi ci concentreremo su coni e bastoncelli. 

I bastoncelli sono molto sensibili alla presenza della luce, ma permettono una visione solo in bianco e nero. Abbiamo detto che anche le onde radio o gli infrarossi hanno la stessa natura della luce visibile, eppure nessuno di noi può "leggere" la temperatura corporea del pupetto direttamente sulla sua fronte o usare gli occhi come antenna per sentire la stazione radiofonica preferita. Perché? Perché anche i nostri occhi sono degli strumenti e come tutti gli strumenti hanno dei limiti di utilizzo. Inoltre ci sono frequenze che riescono a intercettare meglio di altre, in altre parole la loro efficienza  non è costante, ma ha l'andamento a montagnetta che vediamo nella figura sotto. Questo significa che in corrispondenza del picco della curva, i bstoncelli rispondono meglio alla stimolazione, sono più efficienti, insomma vediamo il mondo come più luminoso. Il picco coincide proprio con le frequenze che associamo al verde. Già questo risponde un po' al quesito della stellina dello scorso post. Ma c'è dell'altro.

Oltre ai bastoncelli, ci sono i coni. Questi sono molto meno sensibili alla luce, per cui si attivano solo con buone condizioni di luminosità, ma ci regalano l'esperienza dei colori. Esistono tre tipi di coni: i coni S da short, i coni M da medium ed i coni L da long. Vengono chiamati cosi perché i loro picchi di efficienza si trovano rispettivamente a piccole lunghezze d'onde, nelle medie lunghezze e infine più spostato verso le grandi lunghezze d'onda. Ricordo che la lunghezza d'onda è l'inverso della frequenza, quindi quando la prima è grande la seconda è piccola e viceversa. Spesso sono indicati come coni blu, verdi e rossi, ma questo è inesatto perché non è la stimolazione del singolo cono a dare la percezione del colore, ma è nel cervello che avviene la complessa interpretazione e decodifica del segnale. Quando uno o più coni vengono stimolati, inviano i segnali al cervello, che li elabora. Possiamo immaginare i nostri neuroni intenti a giocare ad indovina chi versione colore. Ogni fotorecettore da un piccolo contributo, come un indizio, poi però bisogna investigare ed interpretare bene. Se ci fosse un solo cono, non sarebbe possibile la decodifica. Cerchiamo di spiegarlo aiutandoci con un'immagine.

Immaginiamo di osservare un oggetto arancione con un solo tipo di cono, ad esempio un cono M. Il segnale che ricevuto dal nostro cervello (immagine di sinistra) non comprende informazioni sul colore, ma solo l'intensità, cioè quanto è alta la freccetta. A questo punto il nostro cervello non saprebbe distinguere tra arancione e turchese (immagine di destra) perché, per quella tipologia di cono, entrambi i colori corrispondono alla stessa intensità di stimolazione. Questo problema di decodifica dei segnali viene detto univarianza. Il nostro sistema visivo, con l'evoluzione ha risolto quasi del tutto questo problema. 

Vediamo cosa succede quando entrano in gioco tutti i tre tipi di cono. Come si vede dall'immagine, il cono M riceve la stessa stimolazione dal turchese e dall'arancione, ma la stimolazione sul cono S e sul cono L è molto diversa. La differenza tra questi segnali permette al nostro cervello di distinguere le diverse lunghezze d'onda dello spettro. Non sempre questo è possibile, ci sono diverse situazioni in cui la nostra percezione viene ingannata dal contesto. Ad esempio, guardate con attenzione la barra qui sotto: è tutta dello stesso colore.

So che sembra impossibile, ma anche l'anello interno e l'anello esterno di questa immagine sono dello stesso colore.

Ci sono moltissime altre situazioni in cui comunque il nostro cervello non riceve tutte le informazioni che gli servirebbero. Ovviamente, interrompere la visione facendoci osservare una rotellina in loading oppure un super classico errore 404, non è un'opzione accettabile. Il nostro cervello in queste situazioni semplicemente tira ad indovinare, preferendo per esempio la situazione che ritiene più probabile. A volte questo sistema raffinato nei millenni funziona benissimo e noi non ci accorgiamo di niente, certe volte, ammettiamolo, prendiamo delle cantonate pazzesche.

L'effetto combinato delle efficienze di coni e bastoncelli ci porta ad avere una maggiore sensibilità alle medie lunghezze d'onda, per semplicità possiamo dire ai toni del verde. Quindi a parità di intensità luminosa (ad esempio sesso tipo di lampadina), noi vediamo molto meglio se la lampada emette una luce verde. Per approfondire potete leggere qui. Il mistero della stellina è risolto!

Detto ciò, per risolvere l'ultimo quesito, devo proprio inveire contro il rosa. Abbiamo detto che dipende tutto dalla nostra percezione, ma a differenza di altri colori, devo puntualizzare che il rosa proprio non esiste. Se osservate bene lo spettro visibile, vi accorgerete che ci sono varie sfumature di blu, di verde, di giallo, di rosso, ma nessuna traccia del rosa. Non esiste una frequenza di oscillazione che identifichi questo colore. Allora perché lo vediamo? Quando il nostro cervello riceve degli stimoli dai coni S e dai coni L ma assolutamente nulla dai coni M, interpreta questo segnale facendoci vedere le tonalità del rosa, del lilla, del fucsia e simili.

L'immagine seguente vi da un'idea di come il nostro cervello elabora gli stimoli che riceve dai coni.

Nel rettangolo sopra trovate la gamma dei colori, i tre rettangolini sotto rappresentano le tre tipologie di coni in ordine L, M e S. Il nostro cervello non è in grado di distinguere tra una luce effettivamente gialla e due luci vicine una rossa e una verde. La stimolazione che riceviamo e quindi il colore risposta che avremo è identico. Bisognerà solo scegliere le giuste sfumature di rosso e verde, con l'opportuna intensità. Invece, per il rosa non ci sono altre possibilità. Non esiste una frequenza specifica che dia in risposta il rosa, dobbiamo necessariamente usare due frequenze distinte una nei toni del blu, l'altra del rosso. 

Una menzione a parte meritano quei difetti della vista che riguardano i colori. Vengono raggruppati sotto il nome di discromatopsia o daltonismo. Ne esistono di diversi tipi a seconda del tipo di anomalia. Possono essere assenti uno o più tipi di coni contemporaneamente. I casi più gravi sono quelli in cui è presente un solo tipo di cono oppure addirittura nessuno (acromatopisia), pur essendo molto rari comportano entrambi la totale assenza di colore. Chi ne soffre vede il modo in scala di grigi, come in un vecchio film in bianco e nero. 

Neil Harbisson è un artista che fin dalla nascita soffre di questo raro disturbo. Ha deciso di affrontarlo in modo molto particolare. Lui si definisce un cyborg, vi lascio il suo TED talk dove spiega come riesce a sentire i colori. 

E voi? Di che colore sono i vostri discorsi?