Vi siete mai chiesti da dove arrivano i canali RGB che gestiscono ogni pixel delle nostre immagini? Scopriamolo con un viaggio affascinante nei laboratori degli anni ’20 per capire come la scienza è riuscita a quantificare la percezione visiva umana e mettiamoci alla prova con un test on-line!
Ogni volta che apriamo un file RAW in Lightroom, regoliamo i cursori dei canali RGB o guardiamo un’immagine sul display del nostro smartphone, stiamo interagendo con un sistema di rappresentazione del colore basato su tre semplici canali: Rosso, Verde e Blu. Il modello RGB è la spina dorsale di tutta la fotografia e la tecnologia digitale moderna. Ma ci siamo mai chiesti da dove arrivano i valori e le metriche che permettono ai nostri monitor di ricreare con precisione millimetrica ogni sfumatura di colore?
Per trovare la risposta dobbiamo fare un salto indietro fino agli anni ’20 del Novecento, all’interno dei laboratori di due scienziati britannici: William David Wright e John Guild. Il loro esperimento sulla percezione cromatica ha gettato le basi per la colorimetria moderna e per lo spazio colore CIE 1931, lo standard che ancora oggi governa ogni singolo pixel delle nostre immagini.
Il problema: come misurare ciò che è soggettivo?
Per secoli, il colore è stato considerato un concetto sfuggente e puramente percettivo. Sappiamo dai tempi di Isaac Newton che la luce bianca è composta da diverse lunghezze d’onda, ma come il nostro occhio trasforma queste frequenze elettromagnetiche nei colori che percepiamo? E soprattutto: è possibile misurare il colore in modo oggettivo?
Negli anni ’20, la visione tricromatica era già ampiamente accreditata grazie agli studi di Thomas Young e Hermann von Helmholtz. Sapevamo che la nostra retina sfrutta due principali tipi di fotorecettori: i bastoncelli, responsabili della visione notturna e monocromatica in condizioni di scarsa luminosità, e i coni, deputati alla visione dei colori. In particolare, gli esseri umani dispongono di tre categorie distinte di coni, ciascuna sensibile a una specifica fascia dello spettro luminoso (S, M e L, corrispondenti indicativamente alle lunghezze d’onda del blu, del verde e del rosso). Tuttavia, nonostante questa consapevolezza biologica, ci mancavano ancora dati matematici e quantitativi precisi per tradurre la risposta fisiologica dell’occhio in uno standard industriale e scientifico condiviso.
È qui che entrano in gioco Wright e Guild, lavorando in modo del tutto indipendente: Wright all’Imperial College di Londra e Guild al National Physical Laboratory.
L’esperimento: matchare i colori con la luce
Entrambi i ricercatori svilupparono apparati ottici ingegnosi ma concettualmente semplici.
L’esperimento funzionava così:
- Un campo visivo diviso in due: L’osservatore guardava attraverso un oculare uno schermo diviso a metà.
- Il colore test: Su una metà veniva proiettata una luce monocromatica pura (una singola lunghezza d’onda dello spettro visibile, ad esempio 520 nm per un verde saturo).
- La miscelazione dei tre primari: Sull’altra metà, l’osservatore doveva sovrapporre tre luci primarie ben definite (Rosso, Verde e Blu) e regolarne le intensità fino a quando le due metà dello schermo non risultavano perfettamente identiche.
Curiosità 1: Wright e Guild usarono primari leggermente diversi per i loro apparati ottici, ma quando i dati vennero convertiti e confrontati, i risultati coincidevano in modo quasi perfetto!
Centinaia di misurazioni effettuate su un campione di osservatori con vista normale permisero di tracciare le Color Matching Functions (CMFs): curve matematiche che mostrano quanta luce Rossa, Verde e Blu ci serve per riprodurre qualsiasi lunghezza d’onda dello spettro visibile.
Curiosità 2: Pensate che l’intero standard mondiale del colore che oggi governa miliardi di schermi, fotocamere e file digitali poggia in realtà sugli occhi di un gruppo minuscolo di persone. Tra Wright e Guild, appena 17 persone in totale (per lo più ricercatori e colleghi di laboratorio, 10 per Wright e 7 per Guild) hanno stabilito, senza neanche immaginarlo, i canoni visivi con cui tutto il pianeta avrebbe misurato i colori per il secolo successivo!
L’eredità: nasce la CIE 1931
Nel 1931, la Commission Internationale de l’Éclairage (CIE) unificò i dati di Wright e Guild e applicò una trasformazione matematica per eliminare i numeri negativi. Da questa elaborazione nacquero:
- Lo spazio colore CIE XYZ, basato su tre primari virtuali (non fisici).
- Il celebre diagramma di cromaticità CIE 1931 (il classico grafico a forma di “lingua” o “ferro di cavallo”), che mappa tutti i colori visibili dall’occhio umano.
Mettiamo alla prova il nostro occhio!
Ogni volta che scattiamo in RAW, selezioniamo uno spazio colore come sRGB o Adobe RGB, o calibriamo i nostri monitor, stiamo sfruttando le scoperte fatte un secolo fa in quei laboratori.
Pensiamo di avere un occhio clinico per le sfumature e la miscelazione dei colori? Se vogliamo mettere alla prova la nostra abilità nel bilanciare le luci primarie e sfidare amici o colleghi fotografi, possiamo provare una versione moderna di questo storico test. Naturalmente, trattandosi di una prova online, il risultato è indicativo e risentirà della qualità e dello stato di calibrazione del nostro display.
Il test è stato reso disponibile da Apromastore direttamente sul loro sito:
Interessante ed efficace!
Grazie Carlo! Hai giocato col simulatore?
molto interessante
Grazie Vincenzo!