Ecco una cosa che scioglie il cervello:i nostri occhi non ci forniscono un quadro visivo completo del mondo che ci circonda. In effetti, ci sono molte cose che non possiamo vedere, come le lunghezze d'onda ultraviolette o i colori impossibili come il blu stigiano .
In realtà non esiste il blu. Oppure rosso, o verde, o fucsia o lavanda. In realtà, non esiste una cosa tangibile e assoluta chiamata "colore". Il colore esiste puramente nella nostra mente. (Amico!)
Una banana, ad esempio, non è intrinsecamente gialla. Per dimostrarlo, scendi in cucina nel cuore della notte e tieni una banana davanti alla faccia. Che colore è? Una specie di nero grigiastro sporco, ma sicuramente non giallo brillante. Questo perché i colori non vengono emessi dagli oggetti; si riflettono. Una banana è gialla perché quando la luce visibile rimbalza su di essa, ritorna gialla.
Come funziona? La luce bianca, come la luce solare o la luce di una lampadina brillante, è composta da lunghezze d’onda che coprono l’intero spettro visibile. Quando la luce bianca passa attraverso un prisma, puoi vedere tutti i colori spettrali dello spettro:viola, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.
Quando la luce bianca illumina una buccia di banana, accade qualcosa di incredibile. Un pigmento naturale nella buccia di banana chiamato xantofilla è programmato chimicamente per assorbire determinate lunghezze d'onda e rifletterne altre. La lunghezza d'onda riflessa dominante della xantofilla è gialla.
Ma il giallo di quella banana ancora non esiste. Inizia ad esistere solo quando la luce riflessa da quella buccia viene rilevata da milioni di cellule sensibili al colore nella retina chiamate coni. Esistono tre tipi di cellule coniche (coni blu, rossi e verdi), ciascuno responsabile del rilevamento di una diversa lunghezza d'onda della luce. I coni inviano impulsi elettrici al cervello, dove i dati vengono elaborati in un unico colore riconoscibile:il giallo [fonte:Pappas].
La morale della storia dei colori è questa:senza il nostro sistema visivo e senza il nostro cervello, i colori non esistono. E anche quando lo fanno, è solo nella mente di chi guarda. Il che porta a una domanda affascinante:e se ci fossero colori nello spettro visibile che i nostri coni e il nostro cervello non possono vedere? In effetti, ci sono. I cosiddetti colori impossibili o colori proibiti infrangono le regole biologiche della percezione. Ma alcuni ricercatori pensano di aver scoperto un modo per vedere l'impossibile.
Iniziamo scavando più a fondo nella scienza della percezione del colore.
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Come abbiamo già discusso, i colori che percepiamo come rosso, verde, giallo, blu scuro e così via sono il risultato della luce riflessa rilevata dai coni nei nostri occhi e quindi elaborata dal nostro cervello. Per capire perché i cosiddetti colori impossibili infrangono le regole della percezione visiva, dobbiamo capire meglio come interagiscono i nostri coni e il nostro cervello.
Ciascuno dei tuoi occhi contiene circa 6 milioni di coni concentrati al centro della retina [fonte:Pantone]. Questi coni sono disponibili in tre diverse lunghezze d'onda:corta, media e lunga. Quando un cono riceve un segnale forte nella sua zona di lunghezza d'onda, invia impulsi elettrici al cervello. Il compito del cervello è combinare i milioni di segnali elettrici provenienti da ciascun cono per ricreare un'"immagine" composita del vero colore.
Il cervello, ovviamente, non è un computer, ma ha una propria complessa massa di cellule altamente specializzate. Le cellule responsabili dell'elaborazione dei segnali elettrici provenienti dai coni sono chiamate neuroni avversari [fonte:Wolchover]. Esistono due tipi di neuroni avversari che risiedono nella corteccia visiva del cervello:neuroni avversari rosso-verdi e neuroni avversari blu-gialli.
Queste cellule cerebrali sono chiamate neuroni avversari perché funzionano in modo binario:il neurone avversario rosso-verde può segnalare il rosso o il verde, ma non entrambi. E il neurone avversario blu-giallo può segnalare sia il blu che il giallo, ma non entrambi.
Quando guardi un'immagine gialla pura, la porzione gialla del neurone avversario blu-giallo è eccitata e la porzione blu è inibita. Passando a un'immagine blu pura, la porzione blu del neurone avversario verrà eccitata e quella gialla verrà inibita. Ora immagina di provare a vedere un'immagine che sia ugualmente blu e gialla allo stesso tempo. I neuroni avversari non possono essere eccitati e inibiti contemporaneamente.
Questo, amico mio, è il motivo per cui il giallo bluastro è un colore impossibile. Lo stesso vale per il verde rossastro. Potresti dire:"Aspetta un secondo, so esattamente che aspetto hanno il giallo e il blu insieme:è verde! E il rosso e il verde danno una specie di marrone fangoso, giusto?" Bel tentativo, ma è il risultato della miscelazione di due colori, non di un singolo pigmento che sia ugualmente blu-giallo o ugualmente rosso-verde.
Già nel 1801, molto prima che gli scienziati conoscessero i coni e i neuroni, il medico inglese Thomas Young teorizzò che l’occhio umano ha tre tipi di recettori del colore:blu, verde e rosso. La teoria dei colori tricromatici di Young si dimostrò corretta negli anni '60, quando si scoprì che i coni (chiamati così per la loro forma) avevano una sensibilità speciale alla luce blu, verde e rossa [fonte:Nassau].
La teoria della percezione dei colori opposti esiste fin dal 1870, quando il fisiologo tedesco Ewald Hering ipotizzò per primo che la nostra visione fosse governata dai colori opposti:rosso contro verde e blu contro giallo. La teoria dell'avversario di Hering è supportata dal fatto che non esistono colori che possano essere descritti come verde-rossastro o blu-giallastro, ma ogni altro colore nello spettro visibile può essere creato combinando la luce riflessa rossa o verde con il giallo o il blu. /P>
Sia la teoria del colore tricromatica che la teoria dell’avversario sono state trattate come verità immutabili della percezione del colore per più di un secolo. Nel loro insieme, le due teorie sostengono che è impossibile per l'occhio o la mente umana percepire determinati colori descritti come rosso-verde o blu-giallo.
Per fortuna, ci sono sempre alcuni scienziati disonesti a cui piace spingersi oltre i regni delle possibilità. All'inizio degli anni '80, gli scienziati visivi Hewitt Crane e Thomas Piantanida progettarono un esperimento con l'obiettivo di indurre il cervello a vedere colori impossibili.
Nell'esperimento di Crane e Piantanida, ai soggetti veniva chiesto di fissare l'immagine di una striscia rossa verticale adiacente ad una striscia verde verticale. La testa dei soggetti è stata stabilizzata con una mentoniera e i loro movimenti oculari sono stati monitorati da una telecamera. Ad ogni piccolo movimento degli occhi di un soggetto, l'immagine rossa e verde veniva regolata automaticamente in modo che lo sguardo del soggetto rimanesse fisso sui colori opposti.
I risultati, pubblicati sulla rivista Science nel 1983, furono strabilianti. Se le persone fissassero i colori opposti adiacenti abbastanza a lungo, il confine tra loro si dissolverebbe e emergerebbero nuovi colori “proibiti” o impossibili. Il colore risultante era così nuovo che i soggetti avevano grandi difficoltà anche solo a descriverlo [fonte:Wolchover].
Stabilizzando l'immagine per tracciare i movimenti oculari, Crane e Piantanida hanno teorizzato che diverse aree dell'occhio venivano continuamente bagnate da diverse lunghezze d'onda della luce, provocando l'eccitazione di alcuni neuroni avversari e l'inibizione di altri allo stesso tempo.
Stranamente, l'esperimento di Crane e Piantanida fu liquidato come un trucco da salotto, e molti altri scienziati della visione non riuscirono a ottenere gli stessi drammatici risultati. Fu solo nel 21° secolo che i colori impossibili ebbero una seconda vita.
Quando gruppi di ricercatori cercarono di ricreare gli esperimenti rivoluzionari di Crane e Piantanida con colori impossibili, spesso arrivarono a risultati deludenti. Invece di vedere tonalità nuove di zecca di rosso-verdastro o giallo-bluastro, i soggetti più spesso descrivevano il colore miscelato come marrone fango [fonte:Wolchover]. Altri vedrebbero campi verdi con punti rossi pixelati sparsi su di essi. I colori impossibili sono diventati uno scherzo scientifico.
Ma nel 2010, i colori impossibili sono tornati in prima pagina. Questa volta, una coppia di ricercatori visivi della base aeronautica di Wright-Patterson in Ohio, credevano di aver scoperto perché Crane e Piantanida erano riusciti dove altri avevano fallito.
In un articolo di Scientific American, i biofisici Vincent Billock e Brian Tsou hanno identificato la combinazione di tracciamento oculare e luminanza (luminosità) come la chiave per indurre il cervello a vedere colori impossibili.
Billock e Tsou hanno condotto i propri esperimenti in cui i soggetti venivano nuovamente legati a una mentoniera e monitorati dalla più recente tecnologia di tracciamento della retina. Con le immagini stabilizzate sui movimenti oculari dei soggetti, Billock e Tsou hanno giocato con la luminosità o la luminanza delle due strisce di colore opposte.
Se c'era una differenza di luminosità, i soggetti sperimentavano i colori pixelati riportati negli esperimenti precedenti. Ma se i due colori autoluminosi fossero equiluminanti – esattamente la stessa luminosità – allora sei osservatori su sette vedrebbero colori impossibili. Ancora meglio, due di loro potevano vedere i nuovi colori nelle loro menti per ore dopo la fine dell'esperimento.
Visione impossibilePuoi allenarti a vedere colori impossibili? Anche se pochi di noi hanno uno stabilizzatore retinico nel seminterrato, ci sono alcuni esercizi più semplici che possono temporaneamente indurre il cervello a vedere ciò che è proibito. Il più semplice è fissare l'immagine di due quadrati di colore opposto, ciascuno con un segno più bianco al centro. Rilassati e incrocia gli occhi finché i due segni più non si fondono in uno [fonte:Wilkins]. Cosa vedi?
Prendiamoci un momento per apprezzare il miracolo che è la visione a colori. Il regno animale ha sviluppato la tecnologia biologica per rilevare sottili variazioni nelle lunghezze d'onda energetiche della luce riflessa e tradurre tali dati in immagini a colori 3D. Si stima che gli esseri umani possano vedere fino a 10 milioni di colori diversi. Perché diavolo abbiamo sviluppato questa abilità? quindi Crayola potrebbe rilasciare una confezione da 10 milioni di pastelli? Alcuni biologi evoluzionisti ritengono che la visione dei colori tricromati si sia evoluta nei primati per aiutarci a individuare le bacche colorate. Altri animali hanno occhi e cervello in grado di vedere oltre lo spettro visibile. Le api possono vedere negli infrarossi. Le farfalle e alcuni pesci percepiscono la luce ultravioletta. L'esistenza di colori impossibili ti porta a chiederti cos'altro c'è là fuori che non possiamo vedere... ancora.
