II colore come fatto emozionale
Verde degli alberi, turchino del mare, azzurro del cielo fascino dei tramonti, dell'arcobaleno, dell'oro, delle pietre preziose degli occhi azzurri, verdi, bruni, cangianti: il colore è elemento assai importante delle nostre emozioni.
È la sensazione visiva più astratta non avendo verifiche tattili, olfattive, uditive, e pur tuttavia fra le più stabili ed universali risultando straordinariamente comune a tutte le razze.
È legato a geni che nei millenni non hanno subito mutazioni. Li condividiamo in parte con la scimmia e con altre specie animali.
Trattasi di geni situati nel cromosoma X avvantaggiandosene in tal senso le donne che hanno percezione cromatica più protetta.
Questi geni condizionano la presenza nella retina di fotorecettori con una specifica sensibilità ai colori, ed in particolare al verde al rosso e al blu.

Sono i geni che ci permettono di vedere il colore
Tali colori vengono detti primari in quanto dalla loro combinazione si possono ricavare tutti i colori dello spettro; la nostra visione è definita perciò tricromatica.
Dalla retina i segnali vengono inviati, dopo ulteriore codificazione nella porzione parvocellulare del corpo genicolato, alle aree corticali V4 e V2; il loro effetto si irradia ad ampie aree cerebrali corticali e sottocorticali.
Malgrado la sua astrattezza, la sensazione cromatica condiziona più di quanto comunemente ritenuto il nostro equilibrio psicofisico.

Il colore condiziona umori ed ormoni
Assai evidente il suo effetto sugli ormoni: la luce rossa stimola increzione di gonadotropine che attivano le ghiandole sessuali, di corticotropine che eccitano le surrenali, di adrenalina con aumento delle catecolamine urinarie.
La luce blu ha effetti opposti. A livello sperimentale anatre allevate in ambienti illuminati con luce rossa presentavano testicoli di peso doppio rispetto a quelle allevate in ambiente illuminato da luce blu.
La qualità e la durata dell'illuminamento sarebbero fattori condizionanti la più precoce maturazione sessuale delle popolazioni dei tropici rispetto alle nordiche.
Ma la qualità della luce gioca anche sull'umore, pensieri tristi depressione con bassi livelli di serotonina sono la conseguenza di esposizione ai colori freddi del blu in contrapposto l'esposizione al giallo e al rosso da esaltazione, equilibrio il verde.

La cromoterapia cinese
Gli effetti biologici e psicologici dei vari colori erano peraltro ben noti all'antica medicina cinese: ipotesi ed astenici venivano curati in ambienti tinteggiati di rosso, anginosi ed ipertesi in stanze blu, distonici in stanze verdi, depressi in stanze gialle.
Nel mondo animale il messaggio cromatico è ampiamente finalizzato: serve come richiamo, come mimetismo, come ammonimento e condiziona addirittura le gerarchie sociali.

Il trucco del colore
Sperimentatori bizzarri hanno rilevato che fringuelle femmine se truccate da maschio colorandone semplicemente di rosa le piume del ventre salivano di rango e venivano accettate come dominanti.

Ma che cosa è il colore, da dove deriva?
Per comprenderne le basi fisiche va detto che la normale luce solare bianca è costituita da particelle di energia chiamate fotoni che procedono con oscillazioni di ampiezza diversa essendo comprese fra 400 e 700 micron e ciascuna oscillazione possiede carica energetica significato quantico inversamente proporzionale all'ampiezza.

È la luce bianca che contiene il colore
Messe insieme danno la sensazione di luce bianca, se separate ciascuna lunghezza d'onda assume colore specifico; si ha una progressiva variazione dal colore blu delle brevi lunghezze d'onda (400 micron) al colore rosso delle più ampie (700 micron).
L'esperimento di separazione storicamente più significativo a riguardo è stato quello di Newton che alla fine del 1600 dimostrò che un fascio di luce solare bianca attraversando un prisma di cristallo ne emerge scomposto in fasci colorati.
Lo scienziato parlò di 7 in ossequio al magico significato che tale numero aveva a quei tempi ma certamente non dubitava che tra i due estremi rosso e violetto esistessero un numero ben più ampio di gradazioni.
Anche le idee giuste hanno contestazione; il filosofo Goethe con l'appoggio passionale di Shopenauer negarono a lungo la validità e la interpretazione dell'esperimento.

Riflessione, rifrazione e diffusione: l'ottica fisica da colore all'arcobaleno
L'ottica fisica fornisce di fatto la spiegazione di colori derivanti da fenomeni di rifrazione, riflessione, diffusione polarizzazione correlati cioè a mutamenti di direzione e velocità delle diverse lunghezze d'onda nella interazione con la materia.
Il più straordinario spettacolo cromatico naturale deriva proprio da elaborazioni ottiche della luce solare; quando questa colpisce la superficie di una goccia d'acqua parte della luce riflessa, parte rifratta secondo modalità abbastanza complesse (che tuttavia sin dal 1304 Teodorico di Frisberg intuì e tre secoli più tardi furono autonomamente riscoperte da Cartesio).
In sintesi una quota di raggio viene riflessa (classe 1) dalla superficie estema della goccia, una quota rifratta (classe 2) attraversa cioè la goccia con discreta deviazione, una quota subisce infine riflessione all'interno della goccia (classe 3); è proprio questa componente che genera i colori dell'arcobaleno, Va precisato che per angoli di incidenza intermedi la entità della riflessione è correlata al piano di propagazione del raggio cioè alla polarizzazione.
Ne risulta che la luce solare con polarizzazione casuale emergerà dalla goccia nella sua componente di riflessione interna su piani ordinati cioè polarizzati.
Semplificando l'insieme delle gocce si comporta di fatto come un prisma con effetto anche polarizzante: gocce uniformemente grandi, cioè di un diametro di un paio di mm ed omogeneamente distribuite origineranno arcobaleni particolarmente brillanti e dai colori puri.
Sempre nell'ambito della deviazione selettiva dei raggi, un altro meccanismo che genera colore è la diffrazione cioè la deviazione che subisce un fascio di luce nell'impatto ai margini di un oggetto.
Risulta particolarmente evidente quando le dimensioni dell'ostacolo sono simili alla lunghezza d'onda.
Lord rayleigh ha dimostrato che l'intensità della luce diffusa è inversamente proporzionale alla quarta potenza della lunghezza d'onda; ne deriva che alcune lunghezze d'onda del fascio di luce bianca saranno più rifratte rispetto alle restanti e che comunque la luce blu verrà diffusa quattro volte di più della luce rossa.

Le molecole d'aria diffondono la luce blu e danno colore al cielo
Questa differenza della diffusione è il motivo dell'azzurro del cielo: le molecole di aria diffondono elettivamente luce blu cioè di breve lunghezza d'onda. In contrapposto all'alba o al tramonto quando per l'obliquità dei raggi lo spessore di aria da attraversare aumenta, per il maggiore assorbimento della luce blu il cielo apparirà rossastro o giallo.
Ed ancora l'azzurro splendente della ghiandaia americana deriva da minuscole bolle d'aria che contenute nelle penne diffondono elettivamente radiazioni brevi cioè violette.
Diffusione diffrattiva ed interferenza sono fenomeni ottici che si combinano in un altro sistema di generazione del colore: il reticolo di diffrazione.

Il reticolo di diffrazione: strumento primordiale che da colore
Si definisce reticolo un insieme di punti e di linee equidistanti con spaziatura coincidente con le lunghezze d'onda della luce: quando la luce lo colpisce per fenomeni di diffrazione ed interferenza diffonde i raggi in tutte le direzioni e i raggi che passano attraverso fessure adiacenti subiscono il fenomeno dell'interferenza (con fenomeni di addizione o di sottrazione di specifiche bande cromatiche).
Nei cristalli liquidi ad esempio le molecole si trovano impilate con regolarità assimilabile ad un reticolo di diffrazione; poiché la distanza fra le molecole è temperatura dipendente le caratteristiche di diffrazione ed interferenza varieranno con la temperatura con vantaggi che andranno dalle brevi alle grandi lunghezze d'onda a seconda della distanza intermolecolari.
Così sono costruiti i termometri ottici che fatti aderire alla cute cambiano tonalità ed intensità di colore a seconda della temperatura. Reticolo di diffrazione naturale è l'opale costituito da sfere di biossido di silicio e acqua ordinatamente assemblate in un reticolo tridimensionale con spaziatura di 250 mm. Il raggio di luce incidente subisce diffrazione e diffusione che provocano dalla pietra emissione di colori puri variabili con gli spostamenti.
Questa condizione è realizzata da talune moderne vernici con effetto cangiante in cui si realizzano reticoli da microsfere di alluminio in mezzo trasparente.
Reticoli di diffrazione superficiali impressi sul citoscheletro sono stati trovati in organismi fossili ed hanno portato all'ipotesi che il primo animale colorato comparso sulla terra 350 milioni di anni fa sia stata la terebratula i cui colori derivavano da una sorta di complesso reticolo di diffrazione inciso sull'involucro.

Le farfalle colorate: illusione ottica
L'orgia dei colori delle farfalle in effetti non esiste; si tratta di una vera e propria illusione ottica dovuta a fenomeni di rifrazione e diffusione della luce si minuscole scagliette che ne ricoprono come polvere incolore le ali. Ed ancora la madreperla delle conchiglie deve la sua iridescenza alla struttura caratterizzata da lamelle di calcio alternate regolarmente con lamelle di conchiolina.
Ma effetti cromatici vistosi possono essere provocati da campi elettrici in cui vengono a trovarsi atomi con elettroni spaiati i cui stati eccitati coincidano energeticamente con radiazioni dello spettro visibile.

Il cromo imprigionato nei campi elettrici dell'ossido di alluminio è prezioso
Quanto si verifica per il rubino nella cui componente base di ossido di alluminio incolore sono imprigionati atomi di cromo. Gli ioni cromo possiedono tre elettroni spaiati le cui transizioni corrispondono a lunghezze d'onda delle regione violetta e giallo-verde dello spettro.
Quando un fascio di luce bianca attraversa il rubino vengono trasmesse solo le radiazioni rosse e poco ble, e il rubino appare di un sacrale rosso porpora.

Pigmenti e colore
Nel mondo animale e vegetale generatori primari del colore sono i pigmenti: trattasi di sostanza la cui composizione atomica li dispone ad interagire elettivamente con alcune lunghezze d'onda dello spettro visibile; il colore deriverà dalla lunghezza d'onda che non interagisce e che verrà quindi riflessa.
Pigmenti importanti nel mondo animale sono le melanine e i carotenoidi, nel mondo vegetale la clorofilla.
Le melanine vengono sintetizzate da cellule specializzate ed oltre a proteggere la nostra pelle dall'abbronzatura danno le tonalità nere, marrone rosso scuro giallo. I carotenoidi sono sintetizzati dai vegetali fra i più noti le carote, danno colori brillanti rosso arancione e giallo; debbono essere assunte con la dieta.
Si può constatare che uccelli allevati abbiano colori meno brillanti di quelli liberi; i fenicotteri per mantenere la loro livrea rosata debbono essere mantenuti con dieta liquida di carotenoidi che loro in natura assumono in abbondanza dalle alghe dei laghi africani.

I fotoni guidano la danza elettronica
Melanina e carotenoidi si combinano spesso fra loro dando origine al verde oliva e al blu ecc.
Il colore qualunque sia il meccanismo che lo genera, è espressione di combinazione armonica fra energia della luce e struttura elettronica della materia. Le proprietà cromatiche del mondo che ci circonda dipendono dalla risposta degli elettroni alle radiazioni fotoniche: l'occhio codifica automaticamente questi flussi elettromagnetici.
È sorprendente che l'apparato visivo umano abbia capacità recettiva e sensibilità esclusivamente per le lunghezze d'onda che hanno queste pecularità, nel contesto del ben più ampio spettro energetico che va dall'infrarosso comportante grossolane turbative molecolari all'ultravioletto ionizzante comportante effetti distruttivi per la materia, rappresenta una porzione ben ristretta.

La quantificazione energetica del colore
II colore comunque al di la della sua apparente astrattezza è un vero e proprio evento energetico con specifici valori rilevabili e quantificabili attraverso procedure strumentali idonee; è ipotizzabile che possa essere quindi tradotto in termini di suono calore o anche di energia elettrica di caratteristiche peculiari a ciascuna lunghezza d'onda.
Sensazione termica elettrica e sonora possono, integrate, realizzare un momento sensoriale importante che specie se concomitanti ad immagine aptica delineano un significativo ampliamento della possibilità di informazione del non vedente.
Lo spionaggio biologico intensamente operante per accedere alle modulazioni di frequenza con cui le cellule neuronali retiniche traducono e trasmettono alla corteccia le fluttuazioni elettromagnetiche alla base del colore, rappresenterà verosimilmente un ulteriore aumento evolutivo nella ricerca di canali di comunicazione alternativa fra encefalo e mondo elettromagnetico.
Studi recenti hanno difatti prospettato nell'uomo la sussistenza di una vera e propria memoria cromatica genetica, se confermata rappresenterebbe un fattore assai favorevole per ottenere sensazioni con significato psicologico cromatico attraverso canali non visivi.

Renato Meduri