Le leggi della miscela di colori

I colori dello spettro sono chiamati colori cromatici; ci sono anche colori non cromatici come i marroni, magenta e rosa. Il termine colori acromatici è talvolta applicato alla sequenza nero-grigio-bianco. Secondo alcune stime, l’occhio può distinguere circa 10 milioni di colori, che derivano tutti da due tipi di miscela leggera: additiva e sottrattiva. Come implicano i nomi, la miscela additiva comporta l’aggiunta di componenti spettrali e la miscela sottrattiva riguarda la sottrazione o l’assorbimento di parti dello spettro.

La miscelazione additiva si verifica quando i fasci di luce sono combinati. Il cerchio di colore, ideato per la prima volta da Newton, è ancora ampiamente utilizzato per scopi di progettazione del colore ed è utile anche quando si considera il comportamento qualitativo dei fasci di luce di miscelazione. Il cerchio di colore di Newton combina i colori spettrali rosso, arancione, giallo, verde, ciano, indaco e blu-viola con il colore non spettrale magenta (una miscela di fasci di luce blu-viola e rosso), come mostrato nella figura. Il bianco è al centro ed è prodotto mescolando fasci di luce di intensità approssimativamente uguali di colori complementari (colori che sono diametralmente opposti sul cerchio di colore), come il giallo e il blu-viola, il verde e il magenta, o il ciano e il rosso. I colori intermedi possono essere prodotti mescolando fasci di luce, quindi mescolando rosso e giallo dà arancione, rosso e blu-viola dà magenta, e così via.

I tre colori primari additivi sono rosso, verde e blu; ciò significa che, mescolando additively i colori rosso, verde e blu in quantità variabili, quasi tutti gli altri colori possono essere prodotti, e, quando i tre primari sono sommati insieme in quantità uguali, bianco è prodotto.

La miscelazione additiva può essere dimostrata fisicamente utilizzando tre proiettori di diapositive dotati di filtri in modo che un proiettore risplenda un fascio di luce rossa satura su uno schermo bianco, un altro un fascio di luce blu satura e il terzo un fascio di luce verde satura. La miscelazione additiva avviene quando le travi si sovrappongono (e quindi vengono sommate), come mostrato nella figura (a sinistra). Dove i raggi rossi e verdi si sovrappongono, viene prodotto il giallo. Se viene aggiunta più luce rossa o se l’intensità della luce verde è diminuita, la miscela di luce diventa arancione. Allo stesso modo, se c’è più luce verde che luce rossa, viene prodotto un giallo-verde.

La miscelazione sottrattiva del colore comporta l’assorbimento e la trasmissione selettiva o la riflessione della luce. Si verifica quando i coloranti (come pigmenti o coloranti) vengono mescolati o quando diversi filtri colorati vengono inseriti in un singolo fascio di luce bianca. Ad esempio, se un proiettore è dotato di un filtro rosso intenso, il filtro trasmetterà la luce rossa e assorbirà altri colori. Se il proiettore è dotato di un forte filtro verde, la luce rossa verrà assorbita e solo la luce verde trasmessa. Se, quindi, il proiettore è dotato di filtri rossi e verdi, tutti i colori saranno assorbiti e nessuna luce trasmessa, con conseguente nero. Allo stesso modo, un pigmento giallo assorbe la luce blu e viola mentre riflette la luce gialla, verde e rossa (la combinazione additiva verde e rossa per produrre più giallo). Il pigmento blu assorbe principalmente la luce gialla, arancione e rossa. Se i pigmenti gialli e blu sono mescolati, il verde sarà prodotto poiché è l’unico componente spettrale che non è fortemente assorbito da entrambi i pigmenti.

Poiché i processi additivi hanno la gamma maggiore quando le primarie sono rosse, verdi e blu, è ragionevole aspettarsi che la gamma maggiore nei processi sottrattivi venga raggiunta quando le primarie sono, rispettivamente, assorbenti il rosso, assorbenti il verde e assorbenti il blu. Il colore di un’immagine che assorbe la luce rossa durante la trasmissione di tutte le altre radiazioni è blu-verde, spesso chiamato ciano. Un’immagine che assorbe solo la luce verde trasmette sia la luce blu che la luce rossa, e il suo colore è magenta. L’immagine che assorbe il blu trasmette solo luce verde e luce rossa e il suo colore è giallo. Quindi, i primari sottrattivi sono ciano, magenta e giallo (vedi figura, a destra).

Nessun concetto nel campo del colore è stato tradizionalmente più confuso di quelli appena discussi. Questa confusione può essere ricondotta a due misnomers prevalenti: il ciano primario sottrattivo, che è propriamente un blu-verde, è comunemente chiamato blu; e il magenta primario sottrattivo è comunemente chiamato rosso. In questi termini, le primarie sottrattive diventano rosse, gialle e blu; e coloro la cui esperienza è limitata per la maggior parte a miscele sottrattive hanno buone ragioni per chiedersi perché il fisico insista nel considerare il rosso, il verde e il blu come i colori primari. La confusione viene subito risolta quando ci si rende conto che il rosso, il verde e il blu sono selezionati come primari additivi perché forniscono la massima gamma di colori nelle miscele. Per lo stesso motivo, le primarie sottrattive sono, rispettivamente, assorbenti il rosso (ciano), assorbenti il verde (magenta) e assorbenti il blu (giallo).