PERCEPCIÓ DEL COLOR Colors primaris de pigmentació, o mescla sustractiva, cada vegada hi ha menys llum. Doble arc de Sant martí, on es poden apreciar alguns del set colors de l’arc de Sant Martí. Des què vau començar l’educació primària us han explicat què existeixen tres colors primaris i tres secundaris. Quan es treballa a pintura s’explica què els colors primaris són el vermell, el groc i el blau. En canvi a la televisió i als ordinadors els colors primaris són el vermell, el verd i el blau. I per acabar-ho d’enredar els colors de l’arc de Sant Martí són set: Violat, blau, cian, verd, groc, taronja i vermell. I ara com posem ordre a aquest galimaties…? Colors primaris de llum, o mescla additiva, cada vegada hi ha més llum.

ESPECTRE ELECTROMAGNÉTIC La llum és una part de l’espectre electromagnètic què nosaltres podem percebre amb els nostres ulls. Per això li diem també llum visible, per distingir-la d’altres parts de l’espectre electromagnètic, com l’ultraviolat, o l’infrarroig, què communtment li diem llum, però no les podem percebre amb els nostres ulls. Per tant no hi ha en realitat cap diferència entre les Ones de Radio, les Microones, l’Infrarroig, la Llum Visible, l’Ultraviolat, els Raigs-X i la Radiació γ. Totes aquestes són diferents regions de l’espectre electromagnètic, i la única diferència entre unes i altres és com interaccionen amb la matèria. Posició de la llum visible dintre de l’espectre electromagnètic, veiem què és en realitat una regio ínfima de l’espectre electromagnètic.

INTERACCIÓ RADIACIÓ-MATÈRIA. Avui dia sabem que la llum visible i les ones de radio són només diferent regions de l’espectre electromagnètic. Aquestes regions es diferencien les unes de les altres per la interacció que presenten amb la matèria, perquè de fet l’espectre electromagnètic és continu. Així podem resumir les diferents regions de l’espectre electromagnètic en el següent quadre, amb la interacció que fan amb la matèria: El mecanisme d’interacció amb la matèria ens permet dissenyar aparells par detectar-les, però també per generar-les. Veiem què a mesura què augmenta la freqüència l’energia de les ones és cada vegada més gran i per tant són més penetrants. Per altra banda per produir-les cada vegada calen processos més energètics.

ESPECTRE UV-VISÍBLE La radiació Ultraviolada (UV) – Visible, interacciona amb els electrons de la ultima capa dels àtoms, o capa de valència. Per tant la interacció amb la radiació UV-Visíble, és la responsable del color de les substàncies. Quan la radiació arriba a un material, aquest absorbeix algunes longituds d’ona, mentre què reflexa la resta, per tant apareix del color de la radiació què reflexa. Per aquesta raó veiem què els colores resultants d’una mescla additiva de colors és complementaria de la mescla substractiva de colors. Mentre què la mescla additiva és el color què resulta de la mescla de raigs de llum de diferents colors, la mescla substractiva, és el color què resulta de la llum reflectida pels objectes. Per tant podem resumir els colors resultants tant de la mescla additiva, com de la substractiva al gràfic del costat. A aquest gràfic els primaris d’addició apareixen tots junts al vèrtex d’un triangle, i els colors primaris de substracció a l’altre. Per tant els colors primaris d’addició són els secundaris de substracció i al contrari.

US DEL GRÀFIC DE COLORS. A partir d’aquest gràfic nosaltres podem saber quin color tindrà un objecte si sabem quin color absorbirà. El color amb el què veurem un objecte serà el què es troba just al vèrtex contrari de l’estrella resultant de la fusió dels dos triangles. Així un objecte què absorbeix el color blau, apareixerà com a groc, i un objecte què absorbeix el color magenta, apareixerà com a verd. Al contrari també serveix, un objecte què apareix com a vermell, absorbirà el color cian. Representació de les relacions amb què apareix un objecte en funció dels colors què absorbeix. En negre es representen les línies què relacionen el color absorbit amb el color percebut, i en blanc la què ens relaciona el color percebut amb l’absorbit.

ESPECTRE VISIBLE. Com podem saber el color què absorbirà una substància determinada? Cada color de l’espectre visible presenta un rang de longituds d’ona determinats, i cada substància absorbeix unes longituds d’ona determinades, en funció de la seva estructura electrònica. Així el sulfat de coure hidratat (CuSO4·5H2O) apareix de color blau fosc perquè absorbeix radiació de longitud d’ona de 820 nm, què cau dintre de la zona vermella de l’espectre, què correspon a què la llum reflectida serà de color cian.

PERCEPCIÓ DEL COLOR ALS HUMANS La percepció dels colors primaris es deu a la presència als cons de tres pigments que s’activen quan arriba llum d’una determinada longitud d’ona. L’activació d’un d’aquests pigments genera una cadena de reaccions que acaba produint un impuls nerviós que al cervell s’interpreta com una taca d’un color determinat. Però no tots els mamífers són capaços de distingir tres colors, la major part dels mamífers només són capaços de distingir dos colors. Als primats ens trobem que a mesura que ens apropem als humans augmenta la capacitat de distingir els colors: Així els primats estrepsirrins (lèmurs) tenen una percepció del color bicromàtica, com la resta dels mamífers. Els primats platirrins (mones del nou mon) tenen una percepció del color també bicromàtica, malgrat que algunes femelles tenen una percepció tricromàtica. Finalment els primats catarrins (mones de l’antic mon), entre els que ens trobem els humans, tenen una percepció tricromàtica, distribuïda per igual entre mascles i femelles. Per tant podem pensar que el tercer pigment va aparèixer a partir d’una mutació que va generar un nou pigment a partir d’un dels altres dos, i que el gen que codifica la formació d’aquests pigment es troba al cromosoma X. La distribució dels pics d’absorció dels tres pigments no és uniforme a l’espectre electromagnètic, sinó que veiem que els pics del pigment verd i vermell estan molt propers entre ells, la qual cosa indica que hi ha una semblança química entre ells. Precisament aquests són els colors que els afectats de Daltonisme confonen. La visió del color als primats catarrins, ve donada per l’existència de tres pigments a la retina. Un sensible al color blau (S), un altre sensible al color verd (M) i altre sensible al color vermell (L). La majoria dels mamífers només tenen els pigments sensibles al blau (S) i al verd (M). Com que els pigments sensibles al verd (M) i al vermell (L) tenen màxims d’absorció molt propers entre ells, sembla ser que el pigment sensible al vermell (L) s’ha originat a partir del verd (M).

DALTONISME El daltonisme o ceguesa dels colors consisteix a la manca de percepció d’un dels tres colors primaris. Les persones daltonianes no poden produir un d’aquests pigments i per tant són cegues a aquest color. Aquest tret es podria considerar un atavisme, perquè la major part dels mamífers tenen una visió bicromàtica, és a dir només són capaços de distingir dos colors. Les aus, com els rèptils, els amfibis i els peixos en canvi són capaces de distingir quatre colors. Aquesta característica els hi permet distingir colors diferents on els mamífers només son capaços de distingir diferents tonalitats d’un mateix color. Sembla ser què els mamífers van perdre dos pigments retinians perquè es van veure relegats a hàbits nocturns o al sotabosc durant l’època què els dinosaures van ser la forma de vida predominant a la Terra (-243 Ma a -65 Ma). Visió d’un individu normal, a dalt i d’un individu daltonià a sota. Els individus daltonians no poden percebre la mateixa gama de colors que les persones amb visió normal, i no poden distingir clarament els colors.

LA VISIÓ DEL COLOR A LES AUS Podem imaginar com veurà una superfície de bosc, un au? Doncs no, perquè no podem ni imaginar quins colors serà capaç de veure un au, perquè no disposem dels pigments retinians apropiats. Amb l’ajut de la tècnica, podem analitzar les longituds d’ona a les què responen els pigments retinians d’un au, i reconstruir una imatge a fals color del què podria veure un au, assignant de forma arbitrària diferents colors a cada rang de longitud d’ona, de forma què ens apareixen colors molt diferents on, en condicions normals només veuríem un sol color. Aquesta visió del color, potser molt important, perquè sobre una superfície arbrada on nosaltres som incapaços de veure cap color què no sigui el verd, les aus són capaces de veure colors diferents, què els ajuda a trobar els arbres on s’hi troba l’aliment, o què cal evitar perquè és on viuen els seus depredadors.

GENÈTICA DE LA PERCEPCIÓ DEL COLOR Als primats el gen que codifica el pigment sensible al blau (S) es troba a un autosoma, mentre que els que codifiquen els altres dos pigments (M) i (L) es troben al cromosoma X. Als catarrins hi ha dos gens diferents a cada cromosoma X, per tant tots els individus són capaços de veure tres colors. En canvi als platirrins, hi ha un sol gen que té tres al·lels, un que codifica un pigment sensible al verd (M), un altre que codifica un pigment sensible al vermell (L) i un altre intermedi, sensible al groc. Per tant als platirrins només les femelles són capaces de veure tres colors si tenen al·lels diferents a cada cromosoma X.