Nel 1672, Isaac Newton, nella sua lettera "Philosophical Transactions", presentò le sue idee sulla natura dei colori, frutto di circa dieci anni di esperimenti con prismi ottici. Egli dimostrò che un raggio di luce, quando incide obliquamente su una faccia di un prisma triangolare di vetro, viene rifratto due volte: una prima volta entrando nel vetro e una seconda volta uscendo. Questo esperimento permette di osservare sia le diverse direzioni del raggio incidente e rifratto, sia la dispersione cromatica, ovvero la scomposizione della luce bianca in diversi colori, causata dalla dipendenza dell'angolo di rifrazione dalla lunghezza d'onda. - **Rifrazione**: variazione della direzione di propagazione della luce nel passaggio attraverso una superficie di discontinuità dell’indice di rifrazione. - **Dispersione**: i colori diversi (cioè, diverse lunghezze d’onda) vengono rifratti con angoli diversi. L'occhio umano funziona in modo simile a una macchina fotografica, con il cristallino che agisce come una lente a focale variabile e la retina che funge da fuoco. Sulla retina si trovano le terminazioni nervose che costituiscono i sensori luminosi fotopici (coni) e scotopici (bastoncelli). ![[Pasted image 20250226114928.png|400]] *Quando le condizioni di luce sono adeguate, l'occhio umano distingue i colori grazie ai segnali prodotti dai coni.* #### La radiazione luminosa - La luce è una radiazione elettromagnetica, simile a onde radio, microonde, raggi X. - La radiazione elettromagnetica viaggia alla velocità della luce (circa 300.000 km/s nel vuoto). - L'occhio umano percepisce radiazioni elettromagnetiche con lunghezze d'onda tra circa 380 e 780 nm. ![[Pasted image 20250226115103.png|400]] #### Curva di visibilità L'occhio umano percepisce l'intensità luminosa in modo diverso a seconda delle lunghezze d'onda. *Per esempio, alla lunghezza d'onda giallo-verde (λ = 555 nm), l'occhio percepisce l'intensità luminosa più intensa, mentre alle lunghezze d'onda rosse e violette l'impressione è più debole.* La **visibilità (V)** è una grandezza fotometrica fondamentale, che **collega le proprietà fisiche dell'energia radiante con le proprietà fisiologiche dell'occhio.** L'energia radiante con lunghezza d'onda tra 0,38 e 0,77 µm può suscitare la sensazione visiva, e l'intensità della sensazione dipende dalla potenza della radiazione incidente e dalla sua lunghezza d'onda. Per suscitare la sensazione visiva, la potenza incidente deve raggiungere un valore minimo, detto valore di soglia. Si pone il problema di stabilire una corrispondenza fra l'intensità della sensazione e le grandezze fisiche di potenza e lunghezza d'onda, dobbiamo quindi costruire una scala di misura della sensazione visiva. Si utilizza la grandezza di visibilità, la quale caratterizza le radiazioni luminose per la loro capacità di suscitare nell'occhio umano una generica intensità di sensazione. La relazione di equivalenza per la generica intensità di sensazione è: $V_1W_1 = V_2W_2 $ Normalizzando rispetto al valore $V_{\text{max}}$, si ottiene la **curva normale di visibilità.** ![[Pasted image 20250226115209.png|400]] #### Costruzione della curva di visibilità La curva di visibilità viene determinata sperimentalmente attraverso tre metodi: - **Metodo del confronto contemporaneo**: sfrutta la capacità dell'occhio di distinguere, nello stesso istante, radiazioni con caratteristiche cromatiche e intensità diverse. Può essere realizzato con un banco fotometrico. - **Metodo dei confronti successivi**: si effettua una serie di confronti contemporanei intermedi, partendo da un valore minimo a un valore massimo. - **Metodo del confronto alternato**: utilizza un fotometro a sfarfallamento.