Abstract:

La ricerca proposta rientra nel lavoro del Comitato Tecnico 1-69 della CIE, che ha lo scopo di proporre un nuovo indice di resa dei colori per qualificare la diverse sorgenti di luce. Si studieranno le variazioni cromatiche che una sorgente di luce introduce nella percezione del colore di oggetti tridimensionali (cilindri) la cui superficie è illuminata variamente in funzione della sua direzione rispetto alla sorgente luminosa e quindi realizzano una condizione ecologica di visione. Verranno studiate le tinte uniche in quanto le persone normali sono in grado di individuare la tinta unica (il giallo né rossiccio né verdino, ecc.) fra tante altre binarie (arancioni, giallo-verdi, ecc.) con notevole grado di consistenza nel tempo (anche se con qualche differenza tra osservatore e osservatore). Questa caratteristica rende possibile il riconoscimento della tinta unica sotto qualsivoglia illuminazione senza bisogno di confronti, perchè il riferimento è in qualche modo in-built nel nostro sistema visivo. Questa metodologia è particolarmente efficace perchè permette di mantenere lo stato di adattamento costante. L'importanza delle tinte uniche è inoltre legata alla struttura della percezione dei colori in generale, in quanto ogni colore percepibile assomiglia ad una o al massimo due tinte uniche, che costituiscono quindi lo schema fondamentale di riferimento per tutti i colori. Le tinte uniche verranno prese a due livelli di croma (molto e poco cromatici), e quelle poco cromatiche saranno suddivise in due livelli di chiarezza (chiare e scure), in modo da esaminare le parti più significative dello spazio del colore. Il compito dell'osservatore sarà semplicemente quello di scegliere il cilindro che appare di colore unico tra una serie di dieci altri cilindri ordinati con salti di tinta regolari (secondo il sistema NCS), comprendenti al loro interno quello che apparirà unico. L'intervallo di tinte fra cui scegliere cambierà casualmente con spostamenti di uno o due colori agli estremi dell'intervallo, in modo da eliminare effetti di posizione. L'ordine di presentazione delle varie tinte sarà casuale sotto la stessa sorgente di luce. Parteciperanno all'esperimento almeno 5 osservatori, con visione normale dei colori. Le sorgenti di luce da studiare saranno 5, l'illuminate standard A, una simulazione ottenuta con filtri dell'illuminante standard D65, e tre luci a LED con corrispondente temperatura di colore (CCT) effettiva rispettivamente intorno ai 2700K, 4000K e 6500K. Le lampade verranno posizionate nella parte superiore interna, in modo da non essere direttamente visibili, di un box costruito allo scopo, con pareti bianche, in modo da ottenere una illuminazione diffusa e abbastanza uniforme, e soprattutto di uguale intensità per tutte le sorgenti sui cilindri da osservare, che verranno introdotti nel box su appositi vassoi bianchi. I confronti statistici (sia analisi della varianza che distanza di Mahalanobis) verranno compiuti sui dati raccolti e rappresentati nei due sistemi CIECAM02 (che tiene conto dello stato di adattamento, nel nostro caso determinato dallo sfondo bianco) e CIELAB (più tradizionale, ma ancor oggi molto usato), per valutare se si realizzi costanza di colore (se cioè viene scelto lo stesso cilindro come colore unico in mezzo ad altri binari). Eventuali cambiamenti indicheranno in quale parte dello spazio dei colori si manifestano deviazioni dalla costanza, di quale entità e in quale direzione. Si controllerà anche la costanza dell'angolo di tinta, ovvero se sotto illuminazioni diverse cambia l'angolo della tinta scelta come unica. Quest'ultimo dato dovrebbe dipendere dal sistema di calcolo usato, ovvero ci aspettiamo risultati diversi a seconda che si usi CIECAM02 oppure CIELAB, con CIECAM02 migliore. I risultati evidenzieranno le variazioni che interessano gli assi principali dello spazio del colore introdotte dalle sorgenti luminose, relativi alle tinte uniche. In un secondo esperimento si studieranno eventuali variazioni locali dello spazio colore, e cioè se una coppia di cilindri di colore abbastanza simile e collocabile in una determinata parte dello spazio colore mantiene la stessa differenza percepita sotto diverse luci. Ci si aspetta che in alcune parti dello spazio colore le differenze possano apparire diverse in funzione della sorgente usata, e quindi in una composizione di oggetti le relazioni fra i colori possano cambiare passando da una luce all'altra. La conseguenza è che l'armonia cromatica, in quanto dipendente dalle interazione fra i colori, verrebbe alterata (Szabo et al. 2007). Questo aspetto risulta molto importante nella valutazione estetica dei colori. Nell'esperimento progettato si useranno varie coppie di cilindri che differiscano l'un dall'altro di circa CIELAB DE=15-20, differenze che interessino le stesse parti considerate dall'esperimento precedente (4 tinte uniche, cromatiche, chiare, e scure). Inoltre per ogni posizione si costruiranno tre coppie di cilindri, in una la differenza sarà prevalente lungo la dimensione tinta, in una seconda sulla dimensione chiarezza, in una terza lungo la dimensione croma. Si avranno quindi 3 (direzioni caratterizzanti la differenza fra i due cilindri) x3 (colori cromatici, chiari, scuri) x 5 (tinte uniche + viola) coppie di cilindri. La valutazione della differenza percepita verrà effettuata secondo una procedure già collaudata (Guan & Luo 1999a, 1999b, Xin et al. 2001) in cui la differenza fra i colori cromatici viene riprodotta scegliendo due grigi che appaiano ugualmente diversi. Una serie di cilindri grigi ordinati per chiarezza saranno posti sui lati interni del box e uno fisso collocato in una posizione centrale della base, vicino alla coppia di cilindri cromatici da valutare. L'osservatore prenderà un secondo grigio dalla serie laterale, lo accosterà e osserverà la differenza fra i due. Cambierà il grigio scelto fin a quando la differenza non apparirà uguale alla differenza fra i due cilindri cromatici. I colori verranno calcolati in CIECAM02 e in CIELAB. La differenza globale di colore fra i due cilindri cromatici verrà suddivisa secondo le componenti di variazione di tinta, croma, e chiarezza, e serviranno per normalizzare le differenze ottenute sperimentalmente. Si potrà così analizzare quanto le differenze fra i colori dei cilindri cromatici vengano alterate nelle diverse parti dello spazio dei colori, e in che direzione, in funzione delle diverse sorgenti di luce. Queste alterazioni potranno quindi essere introdotte in un modello che contribuisca alla definizione di un nuovo indice di resa cromatica.