INTELLIGENZA VISIVA: PERCEZIONE DEL COLORE
Progetto SeT Dir.Didattica "G.PASCOLI" Grumo Nevano (NAPOLI) thdcan@tin.it
di Paolo Manzelli
LRE@blu.chim1.unifi.it
Introduzione
La comprensione della percezione visiva della "luce" e’ stato uno dei tempi piu’ discussi della storia delle conoscenze dell’ uomo . (1) Certamente oggi in seguito alla espansione delle tecnologie della comunicazione multimediale nelle attivita’ di apprendimento, il problema della interpretazione della visione, diviene cruciale per lo sviluppo della intelligenza sociale e della creativita’ scientifica ed artistica. E’ pertanto decisivo chiarire quali concezioni erronee e limitative ancora sussistano nelle piu’ comuni acquisizioni cognitive di cosa significhi vedere, facendo particolare attenzione alla percezione cerebrale del colore.
La prima considerazione da fare e’ che la percezione non identifica il mondo esterno, in quanto e’ una simulazione ricostruttiva, generata dal cervello, sotto il controllo di una determinante genetica, delle interazioni tra noi e l’ ambiente materiale che ci circonda.
Pertanto vediamo il mondo non come in effetti veramente e’, ma mediante sensazioni cerebrali che interpretano la realta’ generando immagini, suoni , odori e sapori , per decifrare un universo che di per se stesso non e’ colorato ed inoltre e’ silente, inodoro ed insipido , …. in cui la densita’ della materia , relativa alla nostro tatto, produce una misura del rischio della interazione corporea con l’ ambiente. E’ quindi decisamente importante acquisire coscienza che vediamo il mondo cosi’ come lo percepiamo, perche’ siamo uomini; cio’ "non" vuol dire che la nostra elaborazione cerebrale delle percezioni sensoriali sia illusoria , ma che cio’ che percepiamo e’ frutto di una trasfigurazione della realta’, attuata dal cervello in modo tale da essere utile alla nostra sopravvivenza ed alle nostre possibilita’ di indagine cognitiva e a regalaci emozioni preziose per sviluppare la nostra creativita’: pertanto e’ solo una piu’ profonda riflessione creativa, su quanto percepiamo, che ci permette un piu’ ampia conoscenza del reale.
L’ occhio permette una efficace codificazione di segnali provenienti dall’ ambiente, che danno una misura della variazioni dello spazio-tempo degli eventi, che la radiazione luminosa induce come informazione sulla retina . Un paragone tra la percezione visiva dell’ uomo e quella degli animali, (2), ci rende con immediatezza conto delle differenze percettive che si sono sviluppate nella evoluzione delle specie viventi, … e ci fa riflettere anche sul fatto che apprezzabili differenze percettive, si verificano anche tra gli uomini, poiche’ la significazione cerebrale, in ultima analisi viene a dipendere dalla genetica umana, che e’ personalizzata per ciascuno di noi .
In particolare nella specie umana, maggiormente che negli animali, (3) l’apprendimento produce decisive modificazioni cerebrali ; tale considerazione ci fa intuire quanto sia importante ravvisare il fatto che siamo capaci significare e quindi attuare il riconoscimento delle nostre percezioni, proprio in relazione a quanto abbiamo appreso. Cio’ significa che esiste un nesso importante tra la conoscenza del fenomeno percettivo e lo sviluppo della intelligenza .
La Visione del Colore.
Nella visione del colore rappresenta un fenomeno complesso per il quale intervengono tre principali fattori, A) la radiazione luminosa , B) la composizione chimica e la struttura della materia, e C) le relazioni occhio/cervello.
A) - La Radiazione Luminosa. (4)
Una variazione periodica, di un campo "elettro/magnetico" origina la propagazione di una successione continua di impulsi elettromagnetici , di varia frequenza , rappresentabili come onde dette lunghe o corte a seconda della differente ampiezza. Le onde elettromagnetiche, la cui frequenza e’ inclusa nell’ intervallo tra 400 e 700 nanometri (miliardesimi di metro), rappresentano un particolare intervallo di frequenze, che possono essere rivelate dall'occhio, poiche’ esse sviluppano nella retina una reazione fotochimica , che induce la sensazione dei colori nel nostro cervello. Un fascio di radiazione, che copra tutto l’ intervallo luminoso, lo percepiamo come luce bianca ; se il fascio di luce attraversa un prisma di vetro o passa attraverso le gocce cadenti della pioggia, si verifica una scomposizione del fascio di "luce bianca" , e cosi’ osserviamo l’arcobaleno dei colori ; tale fenomeno si chiama "diffrazione della luce" (5); i colori percepiti dalle singole frequenze diffratte, possono essere ricombinati e riottenere, per "sintesi addittiva", la percezione della luce bianca (6) La percezione dei colori puo’ essere inoltre stimolata anche da un fenomeno detto "interferenza" (7) delle radiazioni luminose ; ad es: le farfalle hanno ali coloratissime, ma spesso sulla base di un solo pigmento, che per interferenza della luce, assume, nell’ immagine che realizziamo del nostro cervello, le piu’ svariate colorazioni. (8)
B) - La composizione chimica e la struttura della materia.
Il colore dipende non solo dalle associazioni di frequenza delle radiazioni visibili, ma anche dalle interazioni di "assorbimento e riflessione" e "rifrazione", che si attuano nella propagazione della energia delle onde , interno della struttura e della diversa composizione e chimica della materia. (9) Tali interazioni danno spiegazione a molteplici fenomeni visivi generati dalle relazioni tra <assorbimento e riflessione>, che fanno apparire colorate le sostanze (10), infatti le colorazioni che percepiamo come se appartenessero agli oggetti, possono essere interpretate in termini di "sintesi sottrattiva dei colori" (11); vengono altresi’ spiegati dalla scienza altri fenomeni luminosi in relazione alla struttura e composizione chimica della materia, quali la "fluorescenza", la "chemi- e bio-luminescenza" oppure la "opacita’ e trasparenza" delle sostanze, la cui percezione produce affascinanti componenti psichiche di non trascurabile rilevanza (12 )
C) - Le relazioni occhio/cervello. (13)
La percezione visiva dipende dalla capacità di formare e memorizzare immagini cerebrali, tramite le informazioni ricevute dal bulbo oculare, quest’ultimo ha la funzione di interagire con le onde elettromagnetiche dello spettro visibile, tramite le cellule nervose della retina ( strutturate in "Coni", per la visione notturna e "Bastoncelli" per distinguere le diverse lunghezze d'onda e stimolare la percezione dei colori).(14) L’ occhio infatti trasforma in impulsi bio-elettrici le informazioni ricevute dalle reazioni fotochimiche attivate dalla radiazione luminosa sulla retina, inviandole, tramite il nervo ottico, al cervello, nelle aree dove avviene l’elaborazione dei segnali, la quale si attua attraverso una serie di rapidi processi successivi, che coinvolgono la integrazione di varie zone cerebrali, per generare la definizione della immagine visiva. (15)
In queste poche pagine, senza nessuna pretesa di redigere un testo esaustivo, in vero anche per merito di una ampia "navigazione in rete internet, abbiamo compreso che, la percezione del colore e’ frutto di una sensazione cerebrale , che ci procura informazione ed emotivita’ nel decifrare ed anticipare le nostre probabili interazioni con il mondo esterno in cui avvengono continue attivita’ di trasformazione tra energia e materia. Va’ infine sottolineato che, il nostro sistema di percezione visiva , evolutosi in milioni di anni, non ha il compito di riprodurre fedelmente la realta’ , in quanto da un lato le immagini sono il risultato delle informazioni ottenute dai sensi, ma dall’ altro, la interpretazione delle forme, e del colore e’ frutto della capacita’ di costruzione di visioni e sensazioni, che’ e’ propria del funzionamento del nostro cervello. Tra le due facce della stessa medaglia, composta da, <soggetto percipiente / oggetto percepito >, si attuano varie forme di "illusione ottica",(16) che a volte rendono incerta sia, l ‘ interpretazione mentale della terza dimensione del mondo materiale esterno , che. la rappresentazione della dinamica del moto.
Il cervello in tali casi non riesce a risolvere l’ ambiguita’ nella ricostruzione cerebrale dei dati percettivi, e cio’ probabilmente e’ diretta conseguenza della <indeterminazione> , che e’ alla base degli eventi naturali, necessaria ed ovunque presente proprio in quanto essa in quanto rende possibile all’ eco-sistema biologico la capacita’ creativa di evolversi.
Concludo questa breve sintesi con una riflessione sulle relazioni tra cervello ed intelligenza: - sapendo che il cervello si sviluppa i propri processi mentali con l’ apprendimento di conoscenze ed intuizioni sempre piu’ avanzate , e comprendendo l’ importanza contemporanea di migliorare le nostre conoscenze della visione, proprio in quanto quest’ultima ci permette di cogliere ed interpretare rapidamente la maggiorparte della realta’ naturale ed artificiale circostante, si puo’ concludere che, " se vedere e’ di per se stesso sapere, …. conoscere cosa significi vedere e’ certamente un modo per accuire coscientemente la nostra intelligenza".
Biblionline
1) Storia della Luce : http://www.liceorecanati.it/fisica/testi/luce.htm#testata
Storia Spazio/tempo : https://www.edscuola.it/archivio/lre/spaziotempo.html2) CAT-VISION : http://www.videoforcats.com/catvision.htm
3) Learning and Changes in the Brain : http://www.epub.org.br/cm/n11/mente/eisntein/rats.html
4) Spettro Luce Visibile http://webphysics.ph.msstate.edu/ccp/22-3/spettro.html
http://webphysics.ph.msstate.edu/ccp/22-3/images/Spettro.gif
http://www.mclink.it/mclink/astro/ids/lib/spettro.htm
http://www.mclink.it/mclink/astro/ids/lib/continuum.gif5) http://www.alda-amelia.it/la_mela_e_la_luna/biblioteca/scoperte/luce/spettro.htm
6) Sintesi addittiva : http://www.yorku.ca/eye/3color.gif; http://www.yorku.ca/eye/3color.htm
7) Interferenza : http://www.mi.infn.it/%7Ephys2000/schroedinger/two-slit1.html
8) Farfalle in Gif : http://utenti.tripod.it/ctgnapoli/farfalle.html
9) Luce: Laboratori interattivi: http://www.museoscienza.org/scuole/laboratori/luce.html
10) Color theory : http://www.beer.org/~tpark/color.html
http://www.photoshopfocus.com/cool_tips/tips_color_basics_p1.htm11) Sintesi sottrattiva: http://msdn.microsoft.com/library/psdk/icm/icm_9ek3.htm
http://msdn.microsoft.com/library/psdk/icm/images/subclrs.gif
http://www.microscopy.fsu.edu/primer/java/light/primarysub.html12) Fluorescenza : http://www.minerant.org/photo/fluoE.html
Trasparenza : http://www.infotel.it/fabula/dispense_poli/trasparenza/traspa01.html13) Occhio/cervello: http://www.storiologia.it/filosofia/inter012.htm
14) Occhio: http://www.retina3000.it/oc1.htm
http://www.cis.rit.edu/mcsl/faq/faq1.shtml#q1
http://www.cis.rit.edu/mcsl/faq/eyesmall.jpg
http://www.fausernet.novara.it/~lartisti/fotograf/occhio.htm
Visione colori Diurna : http://www.firelily.com/opinions/color.html
Visione notturna priva della attivita’ dei Bastoncelli della retina: http://www.firelily.com/image/green-as-red.jpg15) Mappa Cerebrale : http://www.neuroskills.com/index.html?main=tbi/brain.html
http://www.neuroskills.com/tbi/brainlobesmap.jpg16) Illusioni ottiche : http://illusionworks.com/index.shtml
http://www.illusionworks.com/html/camouflage.html
