la risposta è sorprendente
materiali:
- un cellulare o un tablet acceso e funzionante
- un microscopio con almeno 10 ingrandimenti
- in alternativa o in aggiunta ai precedenti materiali uno schermo televisivo e qualche goccia d’acqua
descrizione dell’attività
Imposta il tuo dispositivo per visualizzare uno schermo bianco. Assicurati che l’immagine sia luminosa e appaia bianca. Per osservare con calma è necessario che lo schermo del tuo telefono non vada in sleep mode, si possono regolare le impostazioni invece di toccare ogni tanto lo schermo. Posiziona il dispositivo sul tavolino del microscopio. Metti a fuoco e aumenta con attenzione la potenza del tuo microscopio finché non vedi le luci rosse, verdi e blu accese. Dov’è il bianco? Ora cambia l’immagine sullo schermo in modo che mostri un altro colore. Guarda al microscopio per vedere cosa è cambiato. Prova ora a visualizzare una fotografia o un’immagine che mostra un mix di colori. In che modo i colori che vedi sullo schermo ad occhio nudo sono correlati a ciò che vedi al microscopio? Infine, prova a guardare un video in scala di pixel. Guarda come cambiano i colori mentre cambiano le scene nel video.
spiegazione del processo fisico
Gli esseri umani hanno solo tre tipi di recettori del colore sulle nostre retine. Ciascuno risponde alle lunghezze d’onda in una certa parte dello spettro, che corrisponde approssimativamente alla luce rossa, verde e blu. Gli schermi di computer e smartphone utilizzano subpixel (luci) rossi, verdi e blu impostati a intensità variabili per creare tutte le combinazioni di colori che vediamo. I nostri occhi hanno una risoluzione visiva limitata, quindi possiamo distinguere i dettagli solo fino a un certo punto. I pixel sono la più piccola unità di colore visibile su uno schermo. Questi pixel colorati sono costituiti da subpixel rossi, verdi e blu associati. Sui moderni schermi di visualizzazione dei dispositivi mobili, pixel e subpixel sono piccoli e compatti l’uno con l’altro. A causa dell’incapacità dell’occhio di differenziare i singoli pixel e subpixel, la luce dello schermo che risplende sulla retina si fonde nell’illusione di un’unica immagine nitida.
Le immagini in movimento sfruttano un’altra limitazione della tua percezione visiva. L’occhio umano non è in grado di distinguere le singole immagini visualizzate in rapida successione, quindi i produttori di schermi e i vecchi proiettori cinematografici ne traggono vantaggio in diversi modi per produrre l’illusione del movimento continuo.
Guardando attraverso il microscopio, puoi vedere tutte e tre le illusioni in azione. Tre subpixel colorati creano tutti i colori, le immagini e le immagini in movimento che vedi sullo schermo. Potete indagare come si mescolano le luci anche attraverso l’esperienza delle ombre colorate osservando anche che la somma delle luci colorate da la luce bianca. Mentre i colori si mescolano diversamente quando usiamo gelatine colorate come ad esempio in questa esperienza in questo caso sovrapponendo le varie gelatine otteniamo il nero. Si tratta di due processi fisici diversi la mescola additiva della luce e la mescola sottrattiva della luce. Un focus specifico con esperimenti è documentato in questa pagina. La mescola sottrattiva è quella che si osserva anche quando le immagini colorate vengono stampate. In questo caso la base non è rosso, verde e blu (RGB) ma ciano magenta giallo (CMY).
Box astronomico (Rachele Toniolo)
I pixel non vengono utilizzati solo per riprodurre delle immagini come accade per lo schermo di un cellulare, ma anche per ricostruirle: è il caso delle macchine fotografiche o dei telescopi, che funzionano in modo molto simile.
Quando la camera di un telescopio osserva una data porzione di cielo, la divide in tanti piccoli quadratini, tanti quanti saranno i pixel dell’immagine risultante. Per ognuno di questi pezzettini raccoglie i fotoni che ne derivano, le piccole particelle che formano la luce. Più fotoni avrà raccolto, più luminosa apparirà la porzione di cielo e quindi più chiaro sarà il pixel.
Un’importante differenza con le macchine fotografiche è che le camere dei telescopi non sono in grado di percepire la differenza di colore (e quindi di frequenza dell’onda osservata) dei singoli fotoni, ma solo il loro numero. Per questo motivo le immagini ottenuto sono in bianco e nero; il colore viene aggiunto a posteriori, sovrapponendo immagini ottenute a diverse frequenze e quindi con diversi strumenti.
Ad esempio questa immagine della galassia NGC 3344 è stata ottenuta sommando immagini prese in diverse lunghezze d’onda: dal visibile fino al vicino infrarosso. La colorazione rosso scura tendente al marrone viene associata alla polvere interstellare, che emette radiazione infrarossa (che si può osservare particolari telescopi in orbita attorno alla Terra), mentre in rosso si vedono le nebulose; il blu corrisponde al blu del visibile (quello che possiamo vedere con i nostri occhi e con i telescopi ottici) e viene emesso dalle stelle più giovani e calde, analogamente il colore giallo rappresenta le stelle più vecchie e fredde.
Questa attività è largamente ispirata dal science snack series dell’Exploratorium
