Spazio (ai) colori

I colori. Che cosa sarebbe la nostra vita senza?

Provate a immaginare un tramonto in scala di grigi, o ancor peggio in bianco e nero: non sarebbe così bello, non vedremmo le sfumature nel cielo. Niente di niente. Solo un mondo grigio!

Ma cosa sono i colori? Nel passato molti pensavano che fossero una proprietà fisica di un materiale, come se ogni cosa avesse una 'vernice' che identificasse il colore di un materiale. Forse ci viene da sorridere a pensare ad una definizione simile, ma è quanto di più preciso ci fosse fino al secolo scorso. Molti pensavano che il colore fosse qualche cosa di paranormale, come dei fantasmi che saltano fuori da un prisma che scompone un raggio di luce (tanto che lo "spettro" dei colori è rimasto nella nostra terminologia).

C'è chi dice che Newton e Goethe fossero in disputa proprio sotto questo aspetto, il primo era convinto che il colore fosse una proprietà della materia, il secondo, con una visione più filosofica, che fosse qualcosa che era nella nostra testa. Ebbene ebbe più ragione Goethe di Newton, ma non completamente.
Ogni corpo emette radiazioni di diverso tipo nella banda EM (elettromagnetica). La banda del visibile è compresa tra una radiazione con ampiezza d'onda compresa tra i 400nm e 700nm. A seconda che la luce emessa abbia una frequenza tendente ai 400nm o ai 700nm si avrà una colorazione tenente al rosso o al blu.

Quindi il colore di un fascio di luce è dato dalla sua frequenza (o meglio dalla somma delle sue frequenze). Parlando invece di oggetti, il suo colore è determinato dalle frequenze assorbite o riflesse dalla sua materia. In realtà è il nostro cervello che da un valore percettivo di "colore" alla luce che entra nel nostro occhio. Quindi il colore è una somma di concetti metafisici (la percezione) e fisici (la frequenza).

Quindi ora sorge un problema: come è possibile rappresentare digitalmente qualche cosa che di per se non esiste? In questo caso la bionica ci viene in aiuto: possiamo imitare quanto già accade in natura, in particolare nell'occhio umano.

Quando un fascio di luce raggiunge la nostra retina, viene scomposto nelle tre componenti principali del colore: il Rosso, il Verde e il Blu. Infatti esistono dei "sensori" chiamati coni che sono "tarati" ognuno per attivarsi a determinate frequenze di luce. Imitando a questo sistema si è arrivati alla rappresentazione RGB (Red, Green, Blue) del colore. Scomponendo nei tre colori primari della sintesi additiva (Rosso, Verde e Blu) è possibile ricavare qualunque colore visibile.

Ovviamente i nostri monitor sono limitati ma sono in grado di rappresentare molto bene una vasta gamma di frequenze: utilizzando 24bit per rappresentare un pixel, scomposto in RGB, è possibile rappresentare (2^8)^3 = 16 777 216 colori.
Possono sembrare tantissimi colori, ma il fatto che si tenti di discretizzare una misura continua, implica sempre un errore dovuto all'approssimazione.

Esistono altri sistemi di rappresentazione dello spazio colore: CMY(K) e HSL

Il sistema CMY si basa sui colori primari nella sintesi sottrattiva, ovvero il Ciano, il Magenta e il Giallo, mentre il sistema HSL non sulla descrizione del tristimolo (le tre frequenze che stimolano i colori), ma su una descrizione di Tonalità (H, Hue), di saturazione (pienezza, Saturation), e Luminosità