Chimica e tecnologia delle sostanze coloranti

ILLUSIONI OTTICHE

Il cervello tende a risaltare le forme, nel caso di uno sfondo sfumato da scuro a chiaro, con nel mezzo un rettangolo di un colore uniforme, quest'ultimo ci sembra più scuro nella parte in cui c'è lo sfondo chiaro e più chiaro nella parte di sfondo più scura.

Il cervello ricrea immagini, ha strutture utili nelle quali riconduce forme che vede.

Fenomeno delle immagini residue: Se il colore è stato fissato a lungo nello stesso punto senza muovere l'occhio, i ganglioni che curano questa zona della retina si sono affaticati, quindi al ganglione arrivano segnali scarsi del colore che abbiamo fissato a lungo e più ricchi di quello opposto, quindi per lui è cambiato il colore, quando chiudiamo gli occhi il cervello continua a vedere i colori opposti.

Mescolando o proiettando colori, otteniamo altri colori che possono non essere presenti nello spettro solare, ma che esistono solo nel nostro.

cervello: solo al di sotto di una certa separazione spaziale il cervello riunifica colori simili, concetto alla base dei pittori impressionisti e puntinisti, i punti vicini vengono uniformati dal cervello e si ottiene una maggiore luminosità, al contrario, se sovrapponiamo i colori l'immagine si scurisce.

EFFETTO DELLA FREQUENZA DEL SEGNALE

La ruota dei colori di Newton: disco diviso in settori che corrispondono ai colori dell'arcobaleno, se viene ruotato velocemente si perde la percezione dei colori in settori e si ottiene un'immagine bianca, questo avviene perché il cervello ha una frequenza di lavoro, se arrivano frequenze maggiori di quelle che può rielaborare, non le distingue.

Al cinema, i fotogrammi cambiano rapidamente, con una frequenza maggiore rispetto alla frequenza alla quale il cervello è capace di distinguerli → vediamo l'immagine continua.

A seconda del continente i colori assumono diversi nomi e comprendono diverse gamme:

esempio il midori, nome che i giapponesi associano ad una gamma di colori che va dal giallo all'arancio. A livello europeo il colore rosso deriva dalla stessa radice, verde viene dal latino ed è connesso alla parola vegetazione, green è connesso a grow, crescere; blu corrisponde alla stessa base di partenza del nome latino del giallo, i due colori complementari hanno la stessa origine. 82) COLORIMETRIA 1. ESPERIMENTO TRISTIMOLO Scatola dove sul fondo ho uno schermo bianco con uno schermo nero che separa in due parti lo schermo bianco, sull'altro lato c'è un buchino dove guarda l'osservatore (vedo un cerchio con una linea). Da un lato metto delle lampade (sorgenti luminose) con colori diversi (rosso, verde, blu) e dall'altro lato ho una lampada che proietta un altro colore. L'osservatore ha delle manopole che regolano l'intensità delle lampade. L'osservatore deve regolare intensità delle tre lampade in modo tale che

i due semicerchi risultino dello stesso colore ai suoi occhi: colourmatching = uguaglianza. A questo punto può caratterizzare il colore del campione mediante 3 numeri, che sono le intensità delle tre lampade. Questo permette di individuare lo spazio colore. L’esperimento funziona ma i risultati non sono riproducibili se si cambia la scatola o i colori perché la riproduzione del colore dipende dalla larghezza del foro, dalle dimensioni della scatola e dalle lampade → bisogna standardizzare. Vogliamo fare dei calcoli in modo da prevedere le coordinate dei colori → possiamo stabilire un’algebra dei colori attraverso le leggi di Grassmann.

2. LEGGI DI GRASSMANN:

1. Possiamo distinguere solo tre tipi di differenze o variazioni cromatiche (ad esempio di tinta, brillantezza e saturazione); esempio: il rosa è un rosso meno saturo, come l’azzurro che è un blu meno saturo. Saturazione: quantità di bianco.
2. Se in una miscela di tre

stimoli cromatici uno stimolo cambia gradualmente, mentre gli altri restano invariati, il colore della miscela cambia gradualmente. Non si prevedono salti, perché gli spettri di assorbimento dei nostri fotorecettori si sovrappongono, è uno spazio continuo, non passiamo istantaneamente da un colore all'altro.

1. Stimoli dello stesso colore (cioè della stessa tinta, brillantezza e saturazione) producono effetti identici nelle miscele di colori indipendentemente dalla loro composizione spettrale. Possiamo avere colori che hanno uno spettro diverso ma ci danno la stessa sensazione di colore, anche se usiamo lampade diverse che però hanno lo stesso colore, danno lo stesso risultato.

COROLLARI DELLE LEGGI DI GRASSMANN Ci consentono di studiare i dati dell'esperimento tristimolo per costruire un'algebra dei colori, ossia poter operare algebricamente:

1. Due stimoli dello stesso colore aggiunti ad altri due stimoli dello stesso colore generano due stimoli

1. Due stimoli dello stesso colore sommati danno come risultato un colore uguale: a = b; c = d; → a + b = c + d.

2. Due stimoli dello stesso colore sottratti a due miscele di ugual colore lasciano inalterato il colour matching: a = b; c = d; → c – a = d – b.

3. Se un’unità di uno stimolo ha lo stesso colore di unità di un altro stimolo, qualsiasi numero di unità del primo stimolo ha lo stesso colore dello stesso numero di unità del secondo stimolo: a = b → na = nb. (Se mettiamo due lampade rosse, il colore è lo stesso, ma risulta più brillante perché vale per 2).

9S = stimolo, è interpretato su tre assi: intensità della lampada rossa, della verde e di quella blu.

• S1 = r1R + g1G + b1B
• S2 = r2R + g2G + b2B
• S0 = S1 + S2

I colori possono essere rappresentati nello spazio mediante dei vettori e posso prevedere l’intensità delle lampade necessaria.

Per avere colour matching facendo la somma vettoriale. In un sistema di coordinate, un colore è individuato mediante un vettore che passa dall'origine, e un altro vettore. Se proiettiamo il colore sullo schermo, il suo colore sarà la somma vettoriale dei due vettori. Ad ogni colore possiamo attribuire tre coordinate colore che lo individuano in uno spazio colore, che nel nostro caso è rosso, verde, blu: RGB. Una volta che abbiamo le tre coordinate, conoscendo le coordinate di altri colori, possiamo prevedere il colore che otterremo proiettando i colori sullo schermo.

PROBLEMI

• C'è ampia gamma di colori che non riusciamo a riprodurre. Con tre colori si riproduce sempre una sola parte dello spazio colore. Con tre stimoli di base non siamo in grado di ottenere il colour matching. Alcuni avranno coordinate negative.
• gG + bB = S + rR
• S = gG + bB - rR

Sistema con tre lampade con nostro sistema di riferimento: spegniamo una lampada, per esempio

quella rossa e trasferiamo la lampada rossa dall’altra parte, accanto alla lampada di cui dobbiamo determinare la coordinate S = stimolo. Dall’altra parte ciò rimane solo verde e blu, regolando i colori riesce a stabilire il colour matching, ma ho riprodotto il colore S + R (lampada rossa). Abbiamo un sistema vettoriale, per il corollario 2 possiamo scrivere la seconda equazione → possiamo dare al punto S coordinate che lo portano in una zona con coordinate negative. In questo modo possiamo ottenere coordinate positive o negative di tutti i colori che percepiamo: il sistema è completo.

Bisogna STANDARDIZZARE l’esperimento di tristimolo, in modo che tutti gli osservatori siano in grado di dare le stesse coordinate agli stessi colori: commissione internazionale dell’illuminazione: CIE. Per avere un colore che è della massima saturazione (tinta pura senza bianco), l’unico modo è quello di usare delle radiazioni monocromatiche.

caratterizzate da una precisa lunghezza d'onda (oggi laser, in passato monocromatori). COLOUR MATCHING FUNCTION: Valori tristimolo r(λ), g(λ), b(λ) di stimoli monocromatici di radianza costante misurati da un osservatore standard usando come primari gli stimoli R (700 nm), G(546,1 nm) e B (435,8 nm). Le unità dei colori primari sono state scelte in modo che le rispettive radianze fossero nei rapporti LR : LG : LB = 72.1 : 1.4 : 1.0. Fissate le dimensioni della scatola e del buco dell'osservatore in modo che la radiazione colpisca solo la fovea (perché a seconda dell'ampiezza della fessura la percezione è diversa: se stretto arriva solo sulla fovea, dove ci sono solo i coni) e l'osservatore standard (si considera media tra osservatori normali, in modo che si abbia visione corrispondente alla curva di sensibilità), fissate le lampade che siano più sature possibili, idealmente monocromatiche, ossia ad una singola.lunghezza d'onda, si ottengono una serie di coordinate. Per avere un riferimento certo, anche il campione è una luce monocromatica. Nella scatola da una parte mettiamo una lunghezza d'onda specifica, facciamo il colour matching, registriamo, ci sarà zona negativa che si differisce dalla curva del rosso → otteniamo diagramma con tre curve: valori tristimolo standard accettati dalla CIE. Ma la terna RGB nelle condizioni dell'esperimento standardizzato è quella che dà meno zona negativa. • Per eliminare coordinate negative: TRASLAZIONE, in modo che tutti punti rientrino nel sistema di assi traslato. È una trasformazione lineare: lascia inalterati i dati, il cambiamento di coordinate avviene con operazioni vettoriali. Dal sistema RGB (riferimento rosso, verde, blu) → si ottiene il sistema x,y,z, che ha come riferimento le intensità di lampade immaginarie (coordinate) perché sono fuori dalla spazio colore (spazio

ideale entro il quale esistono i colori).

MATRICE TRASLAZIONE PER CAMBIAMENTO DI COORDINATE

Per rappresentare lo spazio colore dovrei avere una sfera, per rappresentarlo in un piano (2D) faccio una sezione dello spazio colore.

L'equazione del piano sezione sarà: x + y + z = 1 che interseca lo spazio colore tridimensionale facendone una sezione = diagramma dicromaticità.

DIAGRAMMA DI CROMATICITÀ

Lo spazio colore interseca con la curva a zoccolo/campana detto DIAGRAMMA DI CROMATICITÀ.

Sul bordo estremo c'è la linea delle porpore che collega il rosso al blu costituita dai violetti) sulla quale si trovano i colori spettrali, ossia con la massima saturazione, con lunghezza d'onda monocromatica, come, non sono riproducibili con il nostro sistema di pigmenti perché i pigmenti non hanno mai saturazione massima.

Nel mezzo del diagramma c'è il punto equienergetico, nel cui mezzo c'è il bianco. Man mano che d