Retina e cervello nella visione dei colori: come viene elaborata l’informazione visiva

La visione dei colori nasce da un lavoro congiunto: nella retina i coni rispondono alla luce in modo diverso a seconda della sua composizione, mentre i circuiti visivi confrontano questi segnali e il cervello li interpreta nel contesto della scena. Non esiste quindi un singolo recettore che riconosca il «rosso» o il «blu» di un oggetto: il colore percepito è il risultato di più passaggi.

Che cosa rileva la retina

La luce riflessa dagli oggetti entra nell’occhio e raggiunge la retina, il tessuto sensibile alla luce che riveste la parte posteriore del bulbo oculare. Qui si trovano i fotorecettori: i bastoncelli, importanti soprattutto quando l’illuminazione è scarsa, e i coni, fondamentali per distinguere i colori in condizioni di luce adeguata. I coni sono particolarmente numerosi nella zona centrale della retina, che permette anche di osservare i dettagli più fini.

Esistono tre tipi di coni, con sensibilità differenti alle lunghezze d’onda corte, medie e lunghe. Le loro risposte si sovrappongono: una stessa luce può stimolare più tipi di coni, ma in proporzioni diverse. Il sistema visivo ricava informazioni utili confrontando queste risposte. Per questo tre luci fisicamente diverse possono, in certe condizioni, produrre una percezione cromatica simile; al contrario, l’aspetto di una superficie può cambiare quando cambia la luce che la illumina.

Con poca luce prevale il contributo dei bastoncelli. Si riesce ancora a cogliere parte della scena, ma distinguere le tonalità diventa più difficile: è una ragione per cui, al crepuscolo, i colori appaiono meno vividi. La retina, inoltre, non si limita a registrare la luce. Le sue cellule nervose elaborano i segnali dei fotorecettori prima che l’informazione lasci l’occhio attraverso il nervo ottico.

Come i segnali diventano informazioni sui colori

Un passaggio importante è il confronto tra segnali cromatici. Alcuni circuiti mettono in relazione, per esempio, l’attività dei coni più sensibili alle lunghezze d’onda lunghe e medie; altri confrontano il contributo dei coni sensibili alle lunghezze d’onda corte con quello degli altri coni. Accanto a queste differenze, il sistema visivo trasmette informazioni sulla luminosità. È più accurato immaginare canali che codificano contrasti e relazioni, anziché un messaggio separato per ogni nome di colore.

I segnali viaggiano dalla retina lungo le vie visive e raggiungono, tra le altre strutture, il talamo e la corteccia visiva. Nel cervello l’informazione cromatica viene elaborata insieme a contorni, posizione, luminosità e altre caratteristiche della scena. Non si tratta di una semplice fotografia inviata dall’occhio: ciò che percepiamo dipende anche da come le diverse parti dell’immagine vengono confrontate tra loro.

Perché lo stesso colore può apparire diverso

Il colore di un oggetto non dipende soltanto dalla sua superficie. Conta la luce che lo illumina, ma contano anche lo sfondo e i colori vicini. Una tonalità può sembrare più chiara o più scura secondo ciò che la circonda; una parete può apparire diversa sotto la luce del giorno e sotto una lampada. Il cervello tende anche a compensare, entro certi limiti, i cambiamenti dell’illuminazione: questa capacità aiuta a riconoscere gli oggetti in ambienti diversi, senza garantire che il loro colore sembri sempre identico.

La percezione cromatica varia inoltre da persona a persona. Differenze nel funzionamento dei coni o nelle vie visive possono modificare il modo di distinguere alcune tonalità. Anche condizioni pratiche come illuminazione, dimensione dell’oggetto, contrasto e qualità di uno schermo influenzano quello che si riesce a vedere. Una fotografia visualizzata su due dispositivi, quindi, non è una prova affidabile che due persone percepiscano esattamente gli stessi colori.

Che cosa possono dire le prove della visione dei colori

Le tavole con numeri o figure colorate e altre prove usate in ambito visivo possono rilevare difficoltà nel distinguere determinati colori. Il risultato, però, dipende dal tipo di prova e dalle condizioni in cui viene eseguita; da solo non spiega la causa di una difficoltà né costituisce una diagnosi individuale. Se si nota un cambiamento della visione dei colori, soprattutto se recente, è opportuno parlarne con un professionista della salute visiva per una valutazione appropriata.

Un cambiamento cromatico improvviso accompagnato da perdita della vista, visione doppia comparsa all’improvviso, forte dolore o sintomi neurologici richiede invece una valutazione medica urgente. La spiegazione generale di come retina e cervello elaborano i colori non può stabilire, nel singolo caso, quale parte del sistema visivo sia coinvolta.