Percorso didattico per la scuola Primaria e Secondaria di 1° grado
LA LUCE E IL COLORE
Verde come la chioma degli
alberi, rosso come le ciliegie.
Quando il sole splende alto nel
cielo tutto è colorato. Poi,
quando tramonta, le tonalità
cambiano e sfumano fino a
scomparire del tutto quando fa
buio.
MA, ALLORA, IL COLORE
NELLE COSE O NELLA LUCE?
È
A rispondere ci ha pensato Isaac Newton che, a partire
dal 1660, iniziò a fare una serie di esperimenti con la luce
del sole.
Lo scienziato inglese si
accorse che, se fatta passare
attraverso un prisma, la luce
si scompone in una serie di 7
colori, che insieme formano lo
spettro di luce visibile. Nella
luce sono contenuti raggi di
lunghezza d’onda
diversa:
tutti insieme appaiono come
un unico colore bianco, ma se
osservati separatamente sono
percepiti come colori diversi.
LA COMPOSIZIONE DEI COLORI: IL DISCO DI NEWTON
IL COLORE DELLE COSE
Ogni cosa riflette la luce in maniera diversa.
Un oggetto che riflette tutte le onde
luminose appare bianco; uno che le assorbe
tutte è visto come nero ( che infatti non è
un colore, ma l’ assenza di ogni colore); e
quello che invece le assorbe tutte tranne
una, ha il colore corrispondente a
quell’unica onda.
La clorofilla delle piante, ad esempio, è
“allergica” alla radiazione verde, la riflette e,
così, noi vediamo le foglie proprio di quel
colore.
ATTIVITÀ
COSTRUIRE UNA SCATOLA PER OSSERVARE I COLORI DEGLI OGGETTI
I FILTRI MODIFICANO IL COLORE DELLE COSE
I filtri colorati assorbono alcune componenti della luce,
lasciando passare solo la luce di un particolare colore.
Un filtro rosso ideale ad esempio assorbe tutti i colori
tranne il rosso, in particolare assorbe gli altri colori
primari. Un oggetto che non riflette alcuna luce rossa come ad esempio un oggetto verde o blu - apparirà nero
se osservato attraverso un filtro rosso.
Una carta da gioco che contiene segni rossi su uno
sfondo bianco sarà molto difficile da osservare
attraverso un filtro rosso perché lo sfondo risulterà dello
stesso colore dei segni.
In generale i filtri dei
diversi colori - rosso,
verde e blu - alterano o
correggono la percezione
che noi abbiamo dei
colori. Essi sono ad
esempio
usati
in
fotografia per modificare
le tonalità dei vari colori.
Mescolando opportunamente i tre colori primari - rosso,
verde e blu - variando l'intensità di ciascuna lampada, si
possono generare tutti i colori, creando un'atmosfera
diversa sulla scena.
E' quanto ad esempio viene fatto sul palcoscenico dei
teatri.
IL COLORE DELLE OMBRE
NON TUTTE LE OMBRE
SONO IN BIANCO E NERO.
Accendendo tre faretti - rosso, verde e blu - e stando
vicino alla parete bianca, potrai osservare le ombre
colorate (ad esempio delle tue mani).
Le ombre appariranno di vari colori a seconda delle
combinazioni di luce accese. in generale potrai avere
ombre di colore rosso, verde, blu, nero, ciano (blu-verde),
magenta (blu-rosso), giallo (rosso-verde).
IL LINGUAGGIO DEI COLORI IN NATURA
In natura i colori hanno un significato e attraverso la loro
varietà le specie viventi comunicano e si scambiano
numerosi e importanti messaggi.
Il colore di alcuni fiori serve
a
richiamare
insetti
impollinatori, come api,
farfalle, bombi. Giunti nel
fiore,
gli
insetti
si
“sporcano” di polline che
trasporteranno su un’altra
pianta.
La farfalla pavonia, animale del tutto
innocuo, ha preso le sembianze di
altri, ben più importanti o più grandi.
Infatti i disegni delle sue ali sembrano
occhi enormi che sorprendono e
disorientano
l’aggressore.
Così,
approfittando
dell’incertezza
del
predatore, la pavonia fugge via.
Il serpente corallo, molto velenoso, avverte
della sua presenza grazie ai suoi colori
vivaci e manda un messaggio del tipo:
“Non avvicinatevi. Pericolo!”
La colorata amanita muscaria
dice a tutti che è velenosa.
CHE COS’È IL COLORE
Il colore è la percezione visiva generata dai
segnali nervosi che i fotorecettori della retina
mandano al cervello quando assorbono
radiazioni elettromagnetiche di determinate
lunghezze d'onda e intensità.
Primari, secondari, chiari, scuri,caldi, freddi … esistono tanti
tipi di colori e tutti noi siamo in grado di distinguere oltre 10
milioni di tonalità. Senza contare quelle che i nostri occhi non
percepiscono ma che alcuni animali possono vedere, come
gli infrarossi (si chiamano così perché la lunghezza d’ onda è
maggiore del rosso, che viene subito dopo) o gli ultravioletti
(vengono subito dopo il viola). Non tutti, però, classificano i
colori nello stesso modo.
Sono necessarie tre grandezze per descrivere
compiutamente i colori:
Tonalità
Corrisponde a ciò che solitamente chiamiamo colore,
e cambia al mutare della lunghezza d’onda della luce.
Saturazione
Quantità di luce monocromatica pura che deve essere
mescolata alla luce bianca per produrre il colore
percepito.
Luminosità
LA SUDDIVISIONE DEI COLORI
I colori si suddividono in PRIMARI, SECONDARI E TERZIARI.
I colori PRIMARI: ROSSO, BLU, GIALLO, non possono essere generati
da altri colori.
I colori SECONDARI:
ARANCIO,
VERDE,
VIOLA si
ottengono mescolando due primari
in parti uguali.
Mischiando due primari in quantità diverse, si ottiene
un colore TERZIARIO come in questo esempio:
All’interno dei colori primari e secondari, abbiamo
tre coppie di colori detti COMPLEMENTARI.
Ogni coppia di complementari è formata da un
primario e dal secondario ottenuto dalla
mescolanza degli altri due primari. Per sapere
qual è il complementare del colore primario giallo,
mischiate gli altri due primari, il rosso e il blu:
ottenete il viola che risulta essere il
complementare del giallo.
IL VIOLA È COMPLEMENTARE DEL GIALLO
IL VERDE È COMPLEMENTARE DEL ROSSO
L'ARANCIO È COMPLEMENTARE DEL BLU.
Si
definiscono
complementari due
colori che mescolati
tra di loro generano
il grigio puro.
I colori hanno una "temperatura" e si suddividono in
caldi, freddi e neutri in base alle diverse sensazioni che
trasmettono.
I rossi, i gialli e gli arancio infatti sono luminosi
evocano la luce del sole e calore, mentre i blu, i violetti
e i verdi ricordano la neve, il ghiaccio, il mare, il cielo.
I colori caldi dal punto di vista "ottico" danno
l'impressione di avvicinarsi all'osservatore, quelli freddi
a retrocedere.
In pittura questo effetto viene usato anche per creare la
profondità dei paesaggi.
Fissa attentamente la bandiera per circa 30 secondi, poi volgi
lo sguardo altrove su una parete bianca.... vedrai apparire…
?
La nuova bandiera presenta colori complementari alla prima; un
fenomeno simile si può ottenere guardando a lungo un colore e poi
osservandone un altro o un foglio bianco: si vede comparire il colore
complementare a quello prima osservato; si parla in questo caso di
adattamento cromatico, per cui il marrone può sembrare rossastro, dopo
aver guardato a lungo un prato verde. Alcuni di questi fenomeni si
possono spiegare, ammettendo che si abbia un cambiamento della
sensibilità dei recettori dell'occhio ai diversi colori a causa
dell'affaticamento dei recettori specifici.
Un'interpretazione soddisfacente del fenomeno è quella fornita da Ewald
Hering nel 1878; secondo il fisiologo tedesco la visione del colore
coinvolge tre meccanismi, ciascuno dei quali lavora attraverso coppie
opposti: buio/luce (nero/bianco), rosso/verde, blu/giallo.
L’OCCHIO E LA VISIONE
La vista è probabilmente l'organo di senso più prezioso, quello che
più di tutti ci consente di interagire con il modo esterno: permette
alla maggior parte degli animali di trovare il cibo, di scampare ai
predatori, di reperire un partner per la riproduzione... Per gli uomini
in particolare è quello che consente, più di tutti gli altri organi di
senso, di godere di un tramonto, del volto della persona amata,
della bellezza di un fiore o di un quadro.
STRUTTURA DELL’OCCHIO
L’occhio è formato da tre membrane che dall’esterno all’interno
sono:
• la sclera
• la coroide
• la retina
La sclera, il cosiddetto bianco dell’occhio, è la membrana
più esterna e robusta dell’occhio composta da tessuto
fibroso connettivale; nella parte anteriore dell’occhio
diventa trasparente e curva come un vetro d’orologio e
prende il nome di cornea.
La coroide è una membrana vascolare sottilissima e di colore
scuro che nella parte anteriore, in corrispondenza della cornea,
forma l’iride, ossia la parte colorata dell’occhio.
Al centro dell’iride vi è un foro di colore nero, la pupilla, che ha la
capacità di dilatarsi se la luce è scarsa e di restringersi se la luce è
intensa.
La retina è la membrana più interna dell’occhio.
E’ costituita da milioni di cellule sensoriali, i coni e i
bastoncelli, collegate con il nervo ottico.
I coni sono cellule sensibili ai colori, mentre i bastoncelli
percepiscono le variazioni di luce e i contorni degli
oggetti.
Tra una membrana ed un’altra
vi sono delle strutture
importantissime per la visione,
perché si comportano come
vere e proprie lenti:
• l’umore acqueo, liquido
simile all’acqua posto tra
l’iride e la cornea;
• il cristallino, a forma di lente,
posto dietro la pupilla;
• l’umore vitreo, gelatinoso e
trasparente, posto tra
cristallino e retina.
LA VISIONE
Per vedere un oggetto è indispensabile che venga
illuminato e che la sua luce riflessa arrivi ai nostri occhi.
La luce entra nell’occhio attraverso la pupilla e passa
attraverso l’umore acqueo, il cristallino e l’umore vitreo
che comportandosi come vere e proprie lenti, fanno in
modo che l’immagine dell’oggetto osservato arrivi
capovolta e rimpicciolita sulla retina.
Le cellule della retina trasformano le immagini in impulsi nervosi che,
attraverso il nervo ottico, arrivano al cervello.
Nella regione occipitale del cervello vi sono dei neuroni che
interpretano le immagini e le raddrizzano, dando la sensazione visiva.
L’immagine di un oggetto è nitida solo se cade in un punto preciso
della retina, detto fuoco.
Ciò avviene grazie all’accomodazione dell’occhio dovuta alla
variazione della curvatura del cristallino.
EMMETROPIA
Nell'occhio normale le immagini trasportate dai
raggi luminosi attraversano l'occhio tramite la
cornea, la parte trasparente pi ù esterna
dell'organo visivo e vengono messe a fuoco
all'interno, sulla retina ed in particolare a
livello della macula.
MIOPIA
La miopia è la condizione in cui l'individuo vede chiaramente da vicino, ma
non riesce a vedere adeguatamente da lontano senza occhiali o lenti a
contatto.
La causa è dovuta a diversi fattori: eccessiva curvatura della cornea,
accentuata curvatura del cristallino o eccessiva lunghezza del bulbo oculare.
Le immagini arrivano quindi sulla retina sfuocate e la visione degli oggetti
lontani risulta indistinta.
IPERMETROPIA
Nell'ipermetropia la curvatura della cornea è troppo lieve e ciò provoca la
messa a fuoco delle immagini dietro la retina. Ne consegue che in giovane
età la visione a distanza è chiara, ma gli oggetti posti vicino all'occhio sono
sfocati. Questo accade perché il soggetto giovane "accomoda" ovvero riesce
a sforzare la muscolatura oculare per mettere a fuoco gli oggetti lontani.
In generale quindi l'occhio ipermetrope è un occhio più "corto" del normale e
per questa ragione le immagini vanno a fuoco dietro la retina per cui
appaiono sfuocate.