testo e illustrazioni di Andrea de Prisco

TEORIE & TECNICHE

COLORE... COLORE!!!Prima parte

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Gira che ti rigira, quando si parla di foto-grafia digitale le "dolenti note" sonosempre rappresentate dagli aspetti cro-matici delle immagini più che dalla lororisoluzione o, in generale, dal loro tratta-mento numerico. In particolar modo,l'utente meno esperto o chi si avvicinaper la prima volta a questo mondo, siscoraggia facilmente quando nota che,partendo da un originale su diapositivao su carta, la visualizzazione a video of-fre risultati completamente inaspettati el'eventuale stampa a colori, spesso, ad-dirittura disastrosi. Specialmente quan-do si è lavorato per ore a cercare queldeterminato effetto cromatico (intenzio-nale o di correzione dominante) per poirendersi conto di dover ricominciare tut-to da capo una volta visto (e disprezza-to) il risultato su carta. Il problema, co-me avrete modo di rendervi conto me-glio leggendo questa nuova collezionedi articoli, è tutt'altro che banale ... e vie-ne normalmente considerato come la"cenerentola" della situazione. Non sicapisce perché, ma all'utente "normale"(bisogna poi intendersi maggiormente

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sul concetto di normalità, tutt'altro chedefinito) sembra non sia concesso otte-nere con facilità risultati cromatici sod-disfacenti, a meno di non ricorrere a biz-zarre peripezie dalla ripetitività più omeno saltuaria. Certo, l'esperienza ser-ve in ogni campo, ma a voi sembra giu-sto che sia così difficile trasportare lagiusta informazione cromatica da un di-spositivo all'altro senza provocare, inogni passaggio, nuove (spiacevoli) sor-prese? L'utente alle prime armi che de-ve fare? E quelli più esperti, come do-vranno comportarsi davanti ad un nuovoscanner, un nuovo monitor, una nuovastampante a colori testé installata?

Disponendo "in proprio" di tutti gli anellidella catena fotodigitale i problemi nonsono pochi, ma cosa succede se ci ap-poggiamo, come spesso accade, a servi-ce esterni per la digitalizzazione e/o per lastampa a colori o la fotorestituzione?

Cercheremo di rispondere non solo aqueste domande iniziali e affronteremoin dettaglio l'argomento Colorimetriacon una serie di articoli ((tecnici-ma-non-tropPO)) proposti per qualche numero

con cadenza quasi mensile. Il "quasi"non è dovuto a nostra incuria (ci man-cherebbe altro!) ma al fatto che siamointenzionati a guidarvi in questo mondoipercolorato non soltanto attraverso indi-cazioni tecniche di chiara derivazione(reinterpretazione?) teorica, ma appog-giando di volta in volta il discorso svilup-pato a prodotti hardware e software de-dicati al trattamento cromatico. Solo conquesti, si sa, è possibile ottenere risulta-ti soddisfacenti, senza mezzi termini,con procedure pressoché automatiche.Parleremo di monitor, di stampanti a co-lori, di software di calibrazione cromati-ca, alcuni anche di difficile reperibilità(certo non impossibile) e per questo po-tremo avere qualche ritardo sulla tabelladi marcia. Ma non escluderemo certol'utente hobbysta, notoriamente dalbudget limitato, in quanto saranno co-munque chiariti numerosi concetti chia-ve sull'argomento (aiutandolo, quindi, anon fare determinati sbagli) proponen-dagli anche alcune soluzioni, forse case-recce, ma comunque di valido supportoper smettere di imprecare malamente

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L'occhio umano funziona proprio come una telecamera! Cornea e cristallino rappresentano il gruppo otticoautofocus, l'iride è il diaframma automatico, la retina il sensore CCO, il nervo ottico il collegamento con laregia. L'unica differenza (si fa per direI) è rappresentata dalla fovea che concentra un numero maggiore direcettori rispetto alle zone periferiche.

davanti all'oscenità di una stampa quali-tativamente discutibile.

La teorica colorimetrica non è mate-ria banale, per secoli scienziati ne han-no curato ogni possibile aspetto. Comeè nostra consolidata abitudine (quasi se-dici anni di straonorato servizio ... siamoproprio gli unici a potercene vantare!),sviscereremo solo gli aspetti più inte-ressanti, trattandoli nella maniera piùcomprensibile: è la "solita" sfida che MClancia senza tanti problemi.

Come direbbe, a questo punto, unabile imbonitore di folle apprendistastregone?

A me gli occhi ...

Per l'appuntoNon si può iniziare a parlare di colore

senza una rapida visita al nostro sofisti-catissimo "biosensore optocromaticostereoscopico autofocus" che proprio inquesto momento si frappone tra le ri-ghe che state leggendo e il vostro cer-vello: l'apparato visivo umano.

Ma, puntini sospensivi!, prima anco-ra di tuffarci tra coni e bastoncelli (intempi più recenti, nell'era della sponso-rizzazione selvaggia, non avrebbero esi-tato a chiamarli Cornetti e Bastoncini!),cristallini, cornea e nervo ottico (stavoscrivendo "fibre ottiche"!!!) è necessa-ria la premessa delle premesse. Tantoper confondervi subito le idee, comin-ciamo col dire che ... i colori non esisto-no: siamo noi che li vediamo tali, nénessuno potrà mai garantirei che dueindividui differenti abbiano la stessapercezione cromatica. Sappiamo che

l'erba è verde, il cielo azzurro, la nevebianca, i pomodori rossi e siamo ben ingrado (a meno di non essere daltonici)di riconoscere gli uni dagli altri. Ma co-me potremmo mai esser certi che le al-tre persone vedano il verde, così comegli altri colori, nel nostro stesso modo?Potrebbe anche darsi che quello chenoi vediamo come giallo, agli occhi diun altro individuo appaia come il nostrorosso (e viceversa), ma considerando ilfatto che da quando si nasce vediamo icolori in quel modo non potremmo maitrovarci nulla di strano. Se non vi con-vince il ragionamento, cercate di de-

scrivere un colore senza fare riferimen-to ad altri oggetti noti o ad altre tinte.Naturalmente lo stesso ragionamentovale per i suoni, i sapori, gli odori e ... glistati d'animo (lasciamo perdere que-st'ultimo aspetto se no il ragionamentorischia di complicarsi inutilmente).

Non per fare inutile filosofia, ma i"sensi" esistono solo in quanto percepi-ti da appositi "sensori" (occhi, naso,orecchie, papille gustative, ecc.). Se gliesseri viventi non avessero l'odorato ...i fiori non sarebbero profumati, la gentesi laverebbe di meno e il primodeficiente a costruire una fabbrica di

A un individuo con i collegamenti dei recettori del rosso e del verde scambiati tra loro, la "Rossa" di Schumacher potrebbe apparire come nell'immagine a destra./I problema è che non potrebbe mai rendersi conto di avere un difetto visivo (vedi testo).

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Nella smtesl additiva tre immagini formate dai colori primari rosso, verde, blu, vengono sommate per ottenere l'immagine finale. Tenete presente che questa copIadi Me, casi come qualsiasi altro materiale stampato, è comunque realIzzata in sintesi sottrattiva (vedi illustrazione a lato).

deodoranti, fallirebbe miseramente co-me meritai

Si potrebbe anche ipotizzare l'esi-stenza di nuovi sensori per ulteriori ca-pacità percettive di noi poveri, sprovve-duti, esseri viventi. Senza esitazione al-cuna avrei chiamato "Minollo" (la cita-zione alla famosa scenetta della Smor-fia circa il diluvio universale è d'obbligo)il biosensore barometrico per capire latendenza al buono o al cattivo tempo,mentre sarebbe molto utile un "Lubra-noide" atto a fiutare (il riferimento all'ol-fatto è puramente casuale) i buoni, masoprattutto, i cattivi affari. Dove posi-zionarli sul corpo umano sarebbe unbel problema, ma certo risolvi bile (po-trei istituire un concorso a premi ... o,meglio, una gara d'appalto!).

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Fiat Lux (benzina e diesel)Lasciamo da parte le mie (solite) idio-

zie e torniamo ai colori. Comunque li ve-diamo grazie al nostro cervello, possia-mo star certi di una cosa: se siamo ingrado di distinguerli lo dobbiamo alla lu-ce. AI buio assoluto, infatti, non c'è al-cuna differenza tra una pallina rossa euna verde, ma anche tra un lenzuolo te-sté lavato col Dash e un drappo neroabbandonato dal pirata di turno.

Ma la luce, in definitiva, che cos'è?Semplice (si fa per dire ... ): è una ra-

diazione di natura elettromagnetica alpari delle onde radio, degli infrarossi,degli ultravioletti, dei pericolosi raggi Xe dei micidiali raggi gamma. Quel checambia è la lunghezza d'onda e, con se-

guentemente, l'energia posseduta. Afrequenze maggiori (lunghezza d'ondaminore) aumenta l'energia e viceversa,se vogliamo questo è uno dei motiviper cui le onde radio sono assolutamen-te innocue (specialmente alle frequenzeminori) mentre i raggi X attraversanoagevolmente i materiali non pesanti (la-sciando spesso il segno) e quelli gam-ma sono sprigionati dalle reazioni atomi-che (Hiroshima docet...).

Lo spettro visibile della luce - come"vedete" c'è di mezzo la capacità percet-tiva dei nostri occhi - è compreso,estremi esclusil, tra l'infrarosso e l'ul-travioletto. In basso troviamo le tintepiù calde, rosse, in alto (in frequenza)quelle più fredde blu-violetto.

La luce bianca comprende l'intero

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Nella sintesi sottrattiva, per esigenze di natura tecnologica, ai tre colori primari ciano, magenta e giallo, vie-ne aggiunto un quarto colore, il nero, per dare maggior "forza" alle tinte stampate.

spettro visibile o, se vogliamo, è lasomma di tutte le frequenze corrispon-denti ai colori dell'iride. Sfruttando la ri-frazione ottica è possibile suddividereun raggio di luce bianca nelle sue com-ponenti spettrali (utilizzando un prismacristallino) e lo stesso è possibile all'in-verso, prelevando i vari colori generatiin questo modo e ottenendo nuova-mente un raggio di luce bianca all'uscitadi un secondo prisma disposto simme-tricamente al primo.

Da evidenziare, a questo punto delnostro viaggio colorato, che un oggettoqualsiasi illuminato da luce bianca riflet-te le componenti cromatiche di que-st'ultima simili al suo colore e assorbepiù o meno totalmente quelle comple-mentari. Tenuto conto, ad esempio, che

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il colore complementare del blu è il gial-lo, illuminando con una luce bianca unapallina gialla, la vedremo di questo colo-re "solo" perché l'oggetto provvederà adassorbire più o meno tutto il blu che faparte dell'illuminazione originaria. Dasegnalare, en passant, che se provassi-mo ad illuminare con una luce blu unapallina gialla questa ci apparirebbe prati-camente nera e lo stesso accadrebbenel caso opposto (pallina blu con lucegialla).

Questi "giochetti" erano il passatem-po preferito di molti scienziati nei secoliscorsi e non staremo certo qui a stu-diarli nuovamente non essendo questoun corso scolastico medio-inferiore. E'importante, però, non dimenticare que-sti concetti base, che tanto ci saranno

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utili per meglio comprendere gli aspettibase della colorimetria. Ma andiamoavanti,

Ci vuole occhio!Siamo partiti dall'occhio o, meglio,

dal nostro apparato visivo e siamo finitiper descrivere, molto approssimativa-mente, la luce. E' ovvio che senza lucel'occhio non avrebbe alcuna ragion d'es-sere ma è pressoché casuale (chiedeteeventuali chiarimenti al riguardo al BuonDio) il fatto che siamo sensibili solo alleradiazioni comprese tra la luce rossa equella violetta.

L'occhio è, praticamente, una teleca-mera a colori molto compatta, autofo-cus e con diaframma automatico. L'o-biettivo è formato dalla cornea e dal cri-stallino, la sua capacità di messa a fuo-co è dovuta al potere diottrico variabiledi quest'ultimo: gonfiandosi o stringen-dosi permette la messa a fuoco correttadi oggetti vicini e lontani. Gli anzianihanno difficoltà a vedere nitidi gli ogget-ti vicini proprio perché il loro cristallinoha perso elasticità e non raggiunge ilpotere diottrico sufficiente per la messaa fuoco a distanza ravvicinata: un paio diocchiali e .., ti passa la paura.

L'immagine davanti a noi viene

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proiettata, grazie all'obiettivo-cristallino,capovolta sulla retina (posizionata sulfondo dell'occhio): questa è rivestita diconi e bastoncelli, elementi foto recetto-ri. Dall'occhio parte poi il nervo otticoche collega il tutto al cervello (regia del-la gran parte delle attività fisiologiche).

I coni sono sensibili ai colori ed entra-no in funzione in presenza di luminositàmedio-alta, i bastoncelli sono responsa-bili della visione in condizione di scarsavisibilità e lavorano praticamente inbianco e nero. Una piccola zona centra-le della retina, la fovea, è caratterizzatada massima concentrazione di coni eassenza pressoché totale di bastoncelli:è la porzione del nostro campo visivoche offre la maggior "risoluzione" in luceambiente ma è praticamente cieca incondizioni di bassa visibilità (avete mainotato la notte che alcune stelle di mi-nor intensità sono visibili solo se non lefissiamo?).

Da studi effettuati sin dallo scorsosecolo dal medico inglese ThomasYoung, fu ipotizzato che esistessero trediversi tipi di coni, sensibili ad altrettanticolori, non a caso definiti primari. Abbia-mo coni sensibili al verde (pistacchio).coni sensibili al rosso (amarena). conisensibili al blu (hanno inventato perfinoil gusto "puffo", secondo me l'hanno fat-to solo per simmetria cromatica) La lu-ce bianca (panna). omnicomprensiva co-me detto di tutti i colori dell'iride (fa in-grassare come tutti i gusti gelato messiinsieme), stimolerà in egual misuratutt'e tre i fotorecettori; una lu-ce gialla quelli del verde e delrosso, mentre una luce blu silimiterà a stimolare solo quellisensibili a tale colore primario.

Sempre in maniera piutto-sto empirica, fu mostrato co-me fosse possibile generare lamaggior parte dei colori pre-senti in natura come sommadei tre colori primari e per farquesto fu messa a punto unaspeciale macchina colori metri-ca basata su tre fasci luminosimonocromatici rosso, verde,blu che sovrapponevano le lo-ro emissioni su un unicoschermo. Accanto a quest'ulti-mo veniva proiettato il generi-co colore da simulare e ai par-tecipanti all'esperimento veni-va chiesto di trovare la tema dicolori primari, regolando singo-larmente le intensità, che ri-produceva la medesima tinta. Idaltonici fornirono risultati allu-cinanti ("Per favore, se ne va-da!" ... scherzo ovviamente, la

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stessa macchina fu utilizzata proprio perstudiare questo disturbo visivo). mentregli individui "normali" fornirono risultati,nella maggioranza dei casi, piuttostocoerenti. Per alcune tinte fu accertatal'impossibilità di trovare la terna giusta,difficoltà che veniva meno aggiungendosuccessivamente un colore primario allatinta da ricercare. E fu ipotizzato che larisposta dei nostri fotorecettori per alcu-ne frequenze dello spettro avesse unandamento negativo. Insomma, un belpasticcio ... ma eravamo agli inizi dellacolorimetria moderna. Pensate che allostato attuale, il diagramma di cromati-cità della CIE (Commission lnternationa-le de l'Eclairage) universalmente ricono-sciuto come standard - per il quale vistresserò nei prossimi mesi - è basatosu tre "primari" immaginari (non visibili).freddamente battezzati X, Y e Z. Misce-landoli opportunamente, come i classiciRGB (si veda oltre). è finalmente possi-bile restituire TUTII i colori visibili (e, in-cidentalmente, infiniti colori non visibili)e non solo un ristretto sottoinsieme.

Sintesi cromaticaQuando emissioni di luce colorata

vengono sovrapposte per generare nuo-ve tinte si parla di sintesi cromatica ad-ditiva. Il bianco, tanto per citare il solitoesempio, vie n fuori dalla sovrapposizio-ne di una luce blu, una luce rossa e unaluce verde. Ma non è, naturalmente, l'u-

nico sistema per generare i colori. Unsecondo metodo, usato in particolarmodo in tipografia e più in generale nel-le arti grafiche (pittura compresa I) èdetto sintesi sottrattiva e riproduce letinte sottraendo al bianco i colori primariprima elencati. Per generare il giallo -come già anticipato - sottrarremo alla lu-ce bianca il blu, sottraendo il rosso ot-terremo l'azzurro ciano, mentre facendolo stesso col verde avremo rosso ma-genta. Questo, come i vari rosso-porpo-ra, non è un colore spettrale: per quan-to giocheremo col nostro prisma, nonriusciremo mai ad estrarlol Lo possia-mo però ottenere dalla somma del ros-so e del blu (fiiiuuu!! l).

E come funziona un filtro sottrattore?Semplice: è realizzato con un materialesemitrasparente del colore complemen-tare a quello da filtrare. Un filtro giallospazza via il blu, un filtro magenta fafuori il verde, un filtro azzurro ciano cel'ha a morte col rosso (ogni riferimentoagli azzurri di Forza Italia, contrapposti airossi di Rifondazione e del PDS, è pura-mente casuale. Forse!).

Disponendo dunque di filtri coloratigiallo, magenta, ciano, (o meglio di treserie di filtri di tali colori nelle varie in-tensità), possiamo divertirci a "creare"qualsiasi colore sovrapponendo filtri didiversa tinta e intensità ad una fonte lu-minosa bianca.

Sul medesimo principio, sintesi sot-trattiva (detta anche CMY, da Cyan, Ma-genta, Yellow), si basa la pittura, la

stampa tipografica e, a benvedere, anche quella fotografi-ca. Sovrapponendo su un fon-do bianco pigmenti coloratiche assorbono (sottraggono)determinate bande cromati-che è possibile la stampa acolori. La modulazione dell'in-tensità si ottiene col notomeccanismo della retinatura,con la quale le tinte più tenuisono realizzate dall'accosta-mento rado di puntini di picco-lissima dimensione mentrequelle più forti vedono ingran-dire i punti di stampa fino atoccarsi nel caso della coper-tura piena (colori al 100%).Poi, per ragioni più di naturatecnologica che fisica, ai trecolori CMY ne viene aggiuntoun quarto, il nero (e diventaCMYK), in quanto con gli in-chiostri e le tecnologie attual-mente disponibili proprio que-st'ultimo non-colore ha note-voli problemi di resa. Cari cia-no, magenta e giallo, visto che

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Due "microfotografie" (/'ingrandimento è di circa 25x) di un "bianco" RGB, fo-tografato sul TVcolor Sony di casa, e un primissimo piano di una "formosa" at-trice italiana, da una minuscola stampa tipografica. Indovinate di chi si tratta.

non siete capaci di generare un nerodegno di questo nome, lo stampiamo aparte e non ne parliamo più. Nacque co-sì la quadricromia ...

Triadi e fosforiI monitor a colori sono, invece, dispo-

sitivi che utilizzano la sintesi additiva(RGB, acronimo di Red, Green, Blu, ros-so, verde, blu) per generare le varie tintevisualizzabili. Dal più sofisticato monitorad alta risoluzione per arti grafiche al piùscadente TVcolor domestico di madreignota, se prendiamo una lente d'ingran-dimento (ben potente nel primo caso,probabilmente superflua nel secondo)potremo notare che una schermatacompletamente bianca in realtà è forma-ta dal susseguirsi di microscopiche triadidi puntini colorati RGB, detti fosfori.

Un'altra cosa che probabilmenteavrete notato, almeno in passato, era lamoda di alcune reti televisive (compre-sa mamma RAI) di trasmettere durantele ore mattutine o la notte il cosiddettomonoscopio o più semplicemente le ot-to bande colorate verticali durante leprove tecniche di trasmissione. Otto co-lori, dal nero al bianco, con in mezzo ilrosso, il verde, il blu, il ciano, il magentae il giallo che corrispondevano esatta-mente alle otto possibili eccitazioni del-le triadi alla massima intensità. Il nero,come facilmente intuibile, corrispondeai "cannoni" spenti: nessun fosforo vie-ne stimolato e il colore risultante è quel-lo dello schermo spento. Da questo lalotta, alcuni anni fa, a chi ce l'aveva piùnero: uscirono i TVcolor "UltraBlack","MicroBlack", "Black-Black", "Torna a ca-sa Lessie", ma nessuno capiva perchéfosse così importante questo non-colo-

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re. Magari la gente pensava ad esigen-ze estetiche: nero è bello!

All'estremo opposto ... della provatecnica di trasmissione, trovavamo ilbianco: come detto tale tinta è realizza-ta accendendo contemporaneamentetutte le triadi, alla massima intensità. Inmezzo le rimanenti sei possibili combi-nazioni di uno o due fosfori eccitati. Icolori primari, banalmente, venivanofuori stimolando soltanto i fosfori corri-spondenti (rosso per il rosso, verde peril verde, blu per il blu ... sono stato abba-stanza chiaro?). Le rimanenti tre bande,giallo, ciano, magenta, si ottengono sti-molando a due a due i tre fosfori dispo-nibili: rosso+verde dà il giallo, ver-de+blu dà il ciano, bluHosso dà il ma-genta.

Gli otto colori fondamentali si otten-gono, su un monitor RGB, proprio inquesto modo, tutte le infinite tinte inter-medie vengon fuori regolando opportu-namente lo stimolo dei singoli fosfori.Banalmente un grigio 50% è ottenutostimolando in tale percentuale tutti i fo-sfori, un acceso arancio è formato (adesempio) dal 100% di rosso e dal 50%di verde e se a questa tinta aggiungia-mo un 75% di blu, abbiamo probabil-mente fatto fuori la pantera rosa.

Difficoltà di stampaLa causa principale per cui sicura-

mente vi arrabbiate ogni volta che pro-vate a stampare a colori una vostra fotodigitale risiede soprattutto nel fatto chelo spazio cromatico CMYK (quello dellaquadricromia) è diverso dallo spazio cro-matico RGB. Moltissimi colori visualiz-zabili sul vostro monitor non sono pro-prio fisicamente stampabili, quindi ogni

imprecazione è assolutamente fuori luo-go. Se può aver senso registrare e trat-tare le immagini in formato RGB (me-glio sarebbe utilizzare un formato devi-ce-independent come il CIE-Iab), sappia-te che prima di mandarle in stampa èassolutamente necessario trasformarlein CMYK per verificare quali tinte stateper perdere. Potremmo decidere, adesempio, di effettuare ulteriori ritocchicromatici prima dell'uscita su carta. Undispositivo RGB, qual è il vostro moni-tor, è in grado di simulare con una buo-na approssimazione il risultato su cartaa condizione che il software utilizzatosia capace di effettuare la trasformazio-ne nella maniera più opportuna. Torne-remo naturalmente sull'argomento inuna delle prossime puntate, intanto nondisperate ..

Ci fermiamo quiDevo confessarvi una cosa. Quando

ho iniziato a scrivere questa prima pun-tata di "Colore .. COLOREIII", speravodi riuscire a parlarvi un po' anche deiprincipali sistemi di codifica cromaticaoltre i canonici RGB, CMY, CMYK. Sarà,probabilmente, l'argomento della punta-ta successiva, in onda sul numero dimarzo di MCmicrocomputer. Intanto ri-flettete su quanto avete letto questomese e pazientate ancora un po'. Vi ga-rantiamo, già dal prossimo numero, unbagno nell'acqua più colorata che c'è.

Non perdetevi, nelle pagine successi-ve, la prima prova su strada di un paiodi prodotti appositamente realizzati nel-l' assol uto rispetto cromatico. Ce n'èproprio bisogno ...

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