Sistema Visual Humano

Tecnicamente, a cor existe, na forma de energia com um determinado comprimento de onda (dados espectrais). Contudo, a sensação de cor somente existe na nossa mente, após o nosso sistema visual obter respostas de determinados comprimentos de onda. 

A base do sistema visual humano é uma rede de sensores sensíveis à luz, existente nos olhos. Estes sensores são sensíveis a diferentes comprimentos de onda, enviando um sinal eléctrico para o cérebro. No cérebro, estes sinais são processados, resultando na sensação da visão – de luz e cores. 

O sistema visual humano divide o espectro visível dentro das regiões mais dominantes, o vermelho, verde e azul. 

Espectro Visível

Da córnea até o cristalino, a luz passa através de uma abertura chamada pupila. Esta abertura encolhe ou dilata de acordo com a intensidade da luz através da acção da íris (a parte colorida do olho).

Olho Humano

A lente permite a passagem da luz pelo gel transparente chamado de humor vítreo, formando na retina, parte de trás do olho, a imagem invertida do objecto.

A retina é a parte do olho sensível à luz e sua superfície é composta de fotorreceptores e terminações nervosas. Existem dois tipos de fotorreceptores, ou seja, células sensíveis à luz, chamados de cones e bastonetes, devido à sua forma.

Cones e Bastonetes

Cada olho possui aproximadamente 120 milhões de bastonetes e 6 milhões de cones [TASI 2004]. Os bastonetes concentram-se mais ao redor da retina e não são sensíveis a diferenças de cores, mas registam informações monocromáticas do claro ao escuro. Eles são muito úteis para detectar movimento e para visualização com baixo nível de luminosidade. Os cones são sensíveis às cores e estão concentrados no centro da retina, onde há maior incidência de luz, área esta chamada de fóvea. Existem três tipos principaisde cones, que respondem aos comprimentos de onda longo, médio e curto, chamados de cones vermelho, verde ou azul, respectivamente, devido à predominância da faixa de cor de cada um.

As cores-opostas: vermelho-verde, azul-amarelo, ou seja, o processo-oponente sugere que as informações de vermelho, verde e azul captadas pelos cones na retina são utilizadas para produzir três canais de informação que realizam a comunicação das cores para o cérebro: vermelho-verde, amarelo-azul e preto-branco. De acordo com esta teoria, as informações provenientes dos cones vermelhos e verde são comparadas para determinar a intensidade da luz, ou seja, a variação do claro ao escuro; a informação proveniente dos cones vermelho e verde determina a intensidade de variação do vermelho ao verde; e informações provenientes dos cones azuis são comparadas às informações provenientes dos cones verdes e vermelhos conjuntamente para determinar a intensidade de variação do azul ao amarelo.

Tricromaticidade e informações de cores opostas

O ponto mais importante que precisa ser compreendido é que os olhos dos seres humanos são sensíveis aos comprimentos de onda vermelho, verde e azul provenientes da luz. Por isso, com intensidades diferentes de luz vermelha, verde e azul, torna-se possível a visualização de várias cores. Este princípio fundamenta a prática de reprodução das cores, possibilitando reproduzir ou simular todo o espectro visível a partir de somente três cores primárias: vermelho, verde e azul, no processo aditivo, ou suas cores complementares: ciano, magenta e amarelo, no processo subtractivo.

Bibliografia:
Implementação de Sistema de Gerenciamento de Cores para Imagens Digitais
Alexandre Cruz Leão (DCC-UFMG / EBA-UFMG / alexandre@studio3d.com.br)
Arnaldo de Albuquerque Araújo (NPDI-DCC-UFMG / arnaldo@dcc.ufmg.br)
Luiz Antônio Cruz Souza (EBA-UFMG / luiz-souza@ufmg.br)