Il colore, il bianco e il nero
12.05.2025 – Storie di Grafica
Testo e immagini di Gianni Magnolia

Definizione di colore
Il colore è ciò che percepisce l’uomo quando il suo cervello elabora le luci visibili che arrivano al suo occhio. Per definire il colore bisogna quindi definire cosa sono le luci visibili. La luce è un’onda elettromagnetica, ovvero un’entità fisica caratterizzata da parametri scientifici che ne definiscono le caratteristiche. Uno di questi parametri è la lunghezza d’onda detta landa (λ). Per come è strutturato l’uomo tutte le onde elettromagnetiche comprese tra circa λ = 400 nm e λ = 700 nm risultano visibili mentre tutte le altre (onde Ultraviolette, l’Infrarosso, Raggi X, Raggi Gamma, ecc.) risultano non visibili a occhio nudo.
Scrivere in merito al colore non è semplice perché si tratta di materia che interessa tanti e differenti ambiti quali le tecniche di riproduzione del colore stesso, la scienza, l’estetica, la psicologia, l’anatomia e la fisiologia dell’occhio, del cervello e delle parti tra loro connesse.

La percezione dei colori da parte dell’uomo
Nella parte posteriore della retina dell’occhio umano vi sono delle cellule chiamate fotoricettori che sono in grado di trasformare le luci visibili in impulsi elettrici da inviare al cervello per mezzo di un processo detto di fototrasduzione. I fotoricettori in base alle loro differenze strutturali e funzionali si suddividono in bastoncelli e coni. Questi permettono all’uomo di vedere in diverse condizioni ambientali di illuminazione.

I bastoncelli sono attivi in condizioni di scarsa luminosità (visione scotopica o crepuscolare), sono molto sensibili alla luce non partecipano alla percezione del colore e contengono tutti una stessa sostanza detta rodopsina. Sono fondamentali per la visione notturna e periferica. Possono essere di importanza vitale perché in condizioni di scarsissima luce permettono la percezione di forme e movimenti.

I coni sono attivi in condizioni di alta luminosità (visione fotopica o diurna) e partecipano alla vista dei colori. Non sono tutti uguali in quanto contengono una sostanza detta iodopsina che (a seguito di sperimentazioni scientifiche) risulta essere maggiormente sensibile ad alcune lunghezze d’onda e meno ad altre. I coni per convenzione vengono suddivisi e raggruppati in base ai loro picchi di sensibilità alla luce visibile (ovvero in base ai loro picchi di sensibilità a una determinata lunghezza d’onda dello spettro visibile):
– i coni S (short, circa il 12% del totale dei coni) sensibili alle lunghezze d’onda più brevi con picco di sensibilità a circa 420 nm che per convenzione si dice che l’uomo percepisce come blu;
– i coni M (circa il 55% del totale dei coni) sensibili alle lunghezze d’onda medie con picco di sensibilità a circa 534 nm che per convenzione si dice che l’uomo percepisce come verde;
– i coni L (circa il 33% del totale dei coni) sensibili alle lunghezze d’onda lunghe con picco di sensibilità a circa 564 nm che per convenzione si dice che l’uomo percepisce come rosso.

La percezione del blu, del verde e del rosso da parte dei coni è una convenzione generalmente accettata (probabilmente per avere una perfetta corrispondenza con i colori primari della sintesi additiva) che non corrisponde alla realtà in quanto le lunghezze d’onda, dei picchi di sensibilità, delle tre differenti tipologie di coni non corrispondono esattamente alle lunghezze d’onda dei colori individuati e soprattutto il picco di sensibilità dei coni L corrisponde alla lunghezza d’onda del giallo e non del rosso.

Oggi si ritiene che la percezione dei colori non sia dovuta solo all’azione dei coni ma sia il risultato di un processo che ha inizio nell’occhio e si conclude nel cervello in una parte che viene definita corteccia visiva.
In questo modo troverebbero conferma differenti intuizioni e ricerche di studiosi che si sono dedicati alla percezione del colore e che hanno elaborato nel corso dei secoli differenti teorie:
– la cosiddetta “Teoria Tricromatica” di Young-Helmholtz che prende forma nel 1802 a partire dalla presentazione degli studi di Thomas Young;
– la cosiddetta “Teoria dei colori opponenti” di Ewald Hering del 1872 che presenta e descrive la teoria dell’opponenza cromatica;
– la teoria “Retinex” di Hedwin Herbert Land del 1977.

Per quanto scritto si può affermare che i colori in natura non esistono ovvero essi non sono dovuti a una caratteristica fisica oggettiva di ciò che si osserva ma sono il risultato di un processo soggettivo del sistema di percezione di chi osserva. I colori sono il risultato di quello che l’occhio dell’uomo vede e il suo cervello elabora. Proprio per questo non tutte le persone vedono i colori nella stessa maniera. Persone diverse possono vedere lo stesso oggetto illuminato (o la stessa sorgente di luce) in maniera diversa in base alle proprie caratteristiche fisiche e personali (al di là della presenza di possibili patologie come il daltonismo). I colori inoltre agiscono sul vissuto emotivo suscitano ricordi, emozioni e associazioni mentali personali proprio come certi profumi o suoni.

Come (con quali strumenti) l’uomo riproduce i colori
L’uomo può produrre i colori in due modi differenti che vengono definiti Sintesi Additiva e Sintesi Sottrattiva. La distinzione tra i due tipi di sintesi risulta fondamentale per la definizione dei colori primari ovvero quelli dai quali si possono ricavare tutti gli altri. Questi colori vengono anche detti unici o assoluti perché non possono essere ottenuti dagli altri ma anzi è la loro combinazione (mescolanza o assorbimento) che determina tutti gli altri.

 Si definiscono colori primari della Sintesi Additiva indicata anche con la sigla RGB:
– il rosso indicato con la lettera R che sta per Red
– il verde indicato con la lettera G che sta per Green
– il blu indicato con la lettera B che sta per Blue

Si definiscono colori primari della Sintesi Sottrattiva indicata anche con la sigla CMY:
– il ciano indicato con la lettera C che sta per Cyan
– il magenta indicato con la lettera M che sta per Magenta
– il giallo indicato con la lettera Y che sta per Yellow

Sintesi Additiva RGB
Si parla di Sintesi Additiva quando il colore percepito è una luce (un’onda elettromagnetica visibile) proiettata direttamente da una fonte luminosa. E’ propria dei mezzi che producono luce come lampade e schermi (televisori, computer, tablet, cellulari) o che “catturano” luce come la macchina fotografica. Nella Sintesi Additiva il colore della luce è il risultato della somma (mescolanza) dei singoli fasci di luce. La somma in parti uguali dei tre colori primari produce il bianco.
Uno schermo a colori é composto da punti (pixel) tra loro molto vicini (tanto più vicini all’aumentare della risoluzione) che contengono al loro interno 3 minuscoli elementi (sub pixel) che opportunamente sollecitati emettono luce colorata in rosso, verde e blu. I sub pixel illuminati con differente intensità generano i colori che si vedono sullo schermo. Nonostante che l’immagine dello schermo sia composta da puntini luminosi colorati l’uomo (grazie alle sue proprietà fisiologiche) non percepisce i singoli puntini ma riesce a vedere un’immagine a colori unica e completa.

Sintesi sottrattiva CMY
Si parla di Sintesi Sottrattiva quando il colore percepito è un’onda elettromagnetica visibile che viene riflessa da un oggetto come ad esempio un quadro, una stampa,  o un make up. Quando un oggetto viene illuminato una parte di questa luce viene assorbita e una parte viene riflessa. La lunghezza d’onda della parte riflessa definisce il colore dell’oggetto illuminato: cosa ben diversa da quella prodotta dall’addizionarsi di fasci di luce come nel caso della sintesi additiva.
La somma dei tre colori primari (ad esempio di colori acrilici o di colori di una stampante) in parti uguali produce il nero. In realtà nella produzione di un’immagine (ad esempio nella stampa di un’immagine) la somma dei tre colori primari della Sintesi Sottrattiva non riesce a fornire il nero puro ma un colore scuro definito nero teorico. Per tale motivo viene aggiunto il nero puro permettendo di aumentare la profondità dei toni scuri e la leggibilità dei testi. Senza questa aggiunta si otterrebero stampe di scarsa qualità a basso contrasto. La stampa con l’utilizzo dei tre colori primari più il nero viene detta stampa in quadricromia CMYK. Il nero viene indicato con la lettera K di Black e non con la sua iniziale B perché questa è anche l’iniziale del colore blu e potrebbe generare confusione. Esistono stampe con un numero di colori superiori a 4 e questo permette di realizzare stampe dalla qualità migliore.

Il bianco e il nero
Per quanto sopra descritto la Sintesi Additiva è anche detta quella del “colore luce”, mentre la Sintesi Sottrattiva, quella del “colore pigmento”.
Si potrebbe affermare, come alcuni suggeriscono, che il bianco e il nero non sono colori perché non compaiono nello spettro visibile delle singole onde elettromagnetiche. Se il bianco e il nero non sono colori come è possibile che l’uomo riesca comunque a percepirli? Il bianco e il nero si possono ottenere mescolando i colori in questa maniera:
– il bianco: si ottiene nella Sintesi Addittiva con la somma dei tre fasci di luce primaria (rosso, verde e blu) in parti uguali, nella Sintesi Sottrattiva non si può ottenere mescolando i colori ma lo si può percepire quando un oggetto (o ad esempio un colore acrilico o un foglio di carta) illuminato non assorbe nessuna onda elettromagnetica e le riflette tutte;
– Il nero: si ottiene nella Sintesi Sottrattiva con la somma dei tre pigmenti di colori primari (ciano, magenta e giallo) in parti uguali, nella Sintesi Addittiva non si può ottenere mischiando insieme fasci di luce colorata ma lo si può vedere, percepire, quando vi è assenza di di luce ovvero nelle condizioni di fonte luminosa spenta o completamente schermata.

Sebbene per alcuni il bianco e il nero non sono da considerarsi colori essi vengono utilizzati come tali risultando spesso indispensabili per la resa cromatica ed emozionale ricercata. Sarebbe quindi interessante parlare con un pittore o un artista digitale del fatto che il bianco e il nero non siano da considerarsi colori.

Color, Black, and White
12.05.2025 – Graphic Design Stories
Text and images by Gianni Magnolia

Definition of Color
Color is what humans perceive when their brain processes the visible light reaching their eyes. To define color, we must therefore define what visible light is. Light is an electromagnetic wave, a physical entity characterized by scientific parameters that define its characteristics. One of these parameters is the wavelength, called land (λ). Due to the human being’s structure, all electromagnetic waves between approximately λ = 400 nm and λ = 700 nm are visible, while all others (ultraviolet waves, infrared, X-rays, gamma rays, etc.) are invisible to the naked eye.
Writing about color is not easy because it involves so many different fields, including color reproduction techniques, science, aesthetics, psychology, anatomy, and the physiology of the eye, brain, and related parts.
Human Color Perception
At the back of the retina of the human eye are cells called photoreceptors, which are capable of transforming visible light into electrical impulses to be sent to the brain through a process called phototransduction. Based on their structural and functional differences, photoreceptors are divided into rods and cones. These allow humans to see in different environmental lighting conditions.
Rods are active in low-light conditions (scotopic or twilight vision), are highly sensitive to light, and are not involved in color perception. They all contain the same substance called rhodopsin. They are essential for night and peripheral vision. They can be vital because in very low light conditions, they allow the perception of shapes and movements.
Cones are active in high-light conditions (photopic or daytime vision) and are involved in color vision. They are not all the same, as they contain a substance called iodopsin, which (based on scientific experiments) appears to be more sensitive to some wavelengths than others. Cones are conventionally divided and grouped based on their peak sensitivity to visible light (i.e., their peak sensitivity at a specific wavelength of the visible spectrum):
– the S cones (short, approximately 12% of all cones), sensitive to the shortest wavelengths with a peak sensitivity at approximately 420 nm, which humans conventionally perceive as blue;
– the M cones (approximately 55% of all cones), sensitive to medium wavelengths with a peak sensitivity at approximately 534 nm, which humans conventionally perceive as green;
– the L cones (about 33% of all cones), sensitive to long wavelengths with a peak sensitivity at around 564 nm, which humans conventionally perceive as red.
The perception of blue, green, and red by the cones is a generally accepted convention (probably to achieve a perfect correspondence with the primary colors of additive synthesis), which does not correspond to reality because the wavelengths, the peak sensitivity of the three different types of cones do not correspond exactly to the wavelengths of the identified colors, and above all, the peak sensitivity of the L cones corresponds to the wavelength of yellow, not red.
Today, it is believed that color perception is not due solely to the action of the cones but is the result of a process that begins in the eye and ends in the brain in a part called the visual cortex.
This would confirm various intuitions and research by scholars who have studied color perception and who have developed different theories over the centuries:
– the so-called “Trichromatic Theory” by Young-Helmholtz, which took shape in 1802 based on the presentation of Thomas Young’s studies;
– the so-called “Opponent Color Theory” by Ewald Hering from 1872, which presents and describes the theory of chromatic opposition;
– the “Retinex” theory by Hedwin Herbert Land from 1977.
From what has been written, it can be stated that colors do not exist in nature; that is, they are not due to an objective physical characteristic of what is observed but are the result of a subjective process in the observer’s perceptual system.
Colors are the result of what the human eye sees and the brain processes. Precisely for this reason, not all people see colors in the same way. Different people can see the same illuminated object (or the same light source) differently based on their physical and personal characteristics (beyond the presence of possible pathologies such as color blindness). Colors also affect our emotional experiences, arousing memories, emotions, and personal mental associations, just like certain scents or sounds.
How (with what tools) do humans reproduce colors
Humans can produce colors in two different ways, called Additive Synthesis and Subtractive Synthesis. The distinction between these two types of synthesis is fundamental for defining primary colors, or those from which all others can be derived. These colors are also called unique or absolute because they cannot be obtained from others; rather, it is their combination (mixing or absorption) that determines all the others.
The primary colors of Additive Synthesis, also referred to as RGB, are:
– Red, indicated by the letter R for Red
– Green, indicated by the letter G for Green
– Blue, indicated by the letter B for Blue
The primary colors of Subtractive Synthesis, also referred to as CMY, are:
– Cyan, indicated by the letter C for Cyan
– Magenta, indicated by the letter M for Magenta
– Yellow, indicated by the letter Y for Yellow
RGB Additive Synthesis
Additive Synthesis occurs when the perceived color is light (a visible electromagnetic wave) projected directly from a light source. This is typical of devices that produce light, such as lamps and screens (televisions, computers, tablets, cell phones), or that “capture” light, such as cameras. In Additive Synthesis, the color of light is the result of the sum (mixing) of individual light beams. The equal addition of the three primary colors produces white.
A color screen is composed of dots (pixels) very close together (closer as the resolution increases) containing three tiny elements (subpixels) that, when appropriately stimulated, emit red, green, and blue colored light. The subpixels, illuminated with different intensities, generate the colors seen on the screen. Although the screen image is composed of colored dots of light, humans (due to their physiological properties) do not perceive the individual dots but are able to see a single, complete color image.
CMY Subtractive Synthesis
Subtractive Synthesis occurs when the perceived color is a visible electromagnetic wave that is reflected by an object such as a painting, a print, or makeup. When an object is illuminated, some of this light is absorbed and some is reflected. The wavelength of the reflected light determines the color of the illuminated object: this is very different from the color produced by adding light beams, as in additive synthesis.
The sum of the three primary colors (for example, acrylic paints or printer inks) in equal parts produces black. In reality, when producing an image (for example, when printing an image), the sum of the three primary colors in subtractive synthesis cannot produce pure black, but rather a dark color called theoretical black. For this reason, pure black is added, increasing the depth of dark tones and improving text readability. Without this addition, poor-quality, low-contrast prints would result. Printing using the three primary colors plus black is called CMYK four-color printing. Black is indicated by the letter K for Black, not by its initial B, because this also stands for blue and could cause confusion. Some prints use more than four colors, and this allows for higher-quality prints.
Black and White
As described above, Additive Synthesis is also called “light color” synthesis, while Subtractive Synthesis is called “pigment color.”
One could argue, as some suggest, that black and white are not colors because they do not appear in the visible spectrum of individual electromagnetic waves. If black and white are not colors, how is it possible that humans can still perceive them? Black and white can be obtained by mixing colors in the following way:
– White: in Additive Synthesis, it is obtained by adding equal parts of the three primary light beams (red, green, and blue). In Subtractive Synthesis, it cannot be obtained by mixing colors, but it can be perceived when an illuminated object (for example, acrylic paint or a sheet of paper) absorbs no electromagnetic waves and reflects them all.
– Black: is obtained in Subtractive Synthesis with the addition of the three primary color pigments (cyan, magenta and yellow) in equal parts, in Additive Synthesis it cannot be obtained by mixing together beams of colored light but it can be seen, perceived, when there is an absence of light or in conditions where the light source is turned off or completely shielded.
Although some consider black and white not to be colors, they are used as such, often proving indispensable for the desired chromatic and emotional rendering. It would therefore be interesting to discuss with a painter or digital artist whether black and white are not colors.