17. Il chiarore è una proprietà che spetta con eguale necessità tanto alle sensazioni cromatiche quanto alle acromatiche; ed è tanto in quelle quanto in queste proprietà insieme qualitativa e intensiva. Partendo da un certo grado di chiarore, ogni sensazione colorata, di cui si faccia crescere il chiarore, viene accostandosi nella sua qualità al bianco, mentre nel tempo stesso ne cresce l’intensità; e quando se ne faccia diminuire il chiarore, essa si avvicina nella sua qualità al nero, mentre nel tempo istesso se ne indebolisce l’intensità. I gradi di chiarore di ogni singolo colore formano un sistema di qualità intensive analogo alle sensazioni acromatiche e alle sensazioni pure di chiarore, solo che al posto dei gradi qualitativi acromatici che si muovono tra il nero e il bianco, qui sono entrati i corrispondenti gradi di saturazione. La nuova serie presenta dal punto della maggior saturazione due direzioni opposte di diversa saturazione: la positiva nella direzione del bianco, che è connessa intensivamente coll’aumento della sensazione, e la negativa nella direzione del nero, cui corrisponde una diminuzione della sensazione. Come estremi delle due graduazioni delle saturazioni, si dànno da una parte la pura sensazione bianco, e dall’altra la pura sensazione nero, delle quali quella rappresenta un massimo e questa un minimo dell’intensità della sensazione. In tal guisa bianco e nero indicano egualmente i punti situati in senso opposto tanto nel sistema delle sensazioni pure di chiarore, come in quello delle sensazioni cromatiche, disposte secondo i gradi di chiarore. Conseguenza naturale di ciò è che per ciascun colore v’ha un certo chiarore medio, nel quale la saturazione del colore è giunta al massimo, e dal quale si va per aumento di chiarore in direzione positiva, per diminuzione in negativa. Questo valore di chiarore, il più favorevole per la saturazione, non è però lo stesso per tutte le sensazioni di colore, ma esso si gradua dal rosso al bleu, in modo che pel rosso è il più alto e pel bleu il più basso. In ciò trova una spiegazione il noto fenomeno che durante il crepuscolo, cioè in una debole sensazione di chiarore, ancor riconosciamo, ad es., in un dipinto i toni bleu, mentre i rossi ci appaiono già neri.

18. Se si astrae da questa posizione dei punti di massima saturazione nella linea dei gradi di chiarore, posizione alquanto diversa per ogni singolo colore, è possibile dare un’espressione chiara e semplicissima alla relazione, nella quale per il graduale passaggio al bianco da un lato, al nero dall’altro, il sistema delle sensazioni cromatiche di chiarore si accosta al sistema delle sensazioni pure o acromatiche di chiarore; e nel modo seguente. Se si immagina il sistema dei toni puri di colore o dei colori nel massimo della loro saturazione rappresentato, come sopra, da un cerchio, e s’immagina nel centro della superficie appartenente a questo cerchio, condotta la linea delle sensazioni pure di chiarore come linea perpendicolare, in modo che nel centro del cerchio cada la sensazione acromatica corrispondente al minimo della saturazione; i sistemi cromatici di chiarore crescente e decrescente possono essere disposti in modo analogo sopra o sotto quella circonferenza della saturazione massima dei colori. Ma la diminuzione graduale delle saturazioni sarà espressa tanto qui come là per mezzo del raggio sempre più decrescente dei cerchi sovrapposti gli uni sovra gli altri, finchè ai due punti estremi della linea delle sensazioni pure di chiarore i cerchi scompaiono del tutto; e questo secondo il principio, che per ogni colore il massimo del chiarore corrisponde alla sensazione bianco e il minimo alla sensazione nero[8].

19. Da quanto si è detto, risulta che il sistema complessivo delle sensazioni cromatiche di chiarore può essere raffigurato nel modo più semplice mediante una superficie sferica, di cui equatore si consideri il cerchio dei colori rappresentante il sistema dei toni puri di colore o dei colori a saturazione massima, mentre i due poli corrispondono ai punti estremi delle sensazioni acromatiche di chiarore, bianco e nero. Naturalmente anche un’altra figura geometrica, che avesse simili proprietà, ad es., un cono doppio con base comune e coi vertici rivolti in direzioni opposte, potrebbe servire allo stesso scopo. Di essenziale per la rappresentazione resta soltanto il graduale passaggio in bianco e nero, e la diminuzione dei vari toni di colore corrispondenti a questo passaggio, diminuzione che trova la sua espressione grafica nel continuo impiccolimento dei cerchi di colore. Ora il sistema dei gradi di saturazione ordinati in base di una certa sensazione pura di chiarore può essere rappresentato, come sopra è detto, da una superficie di cerchio che contenga tutte le sensazioni luminose, corrispondenti a quel medesimo grado di chiarore. Se ora si vuole contemporaneamente ordinare in un solo sistema i gradi di saturazione e di chiarore, tutto l’intero sistema delle sensazioni luminose può essere rappresentato da un solido sfera, di cui il cerchio equatoriale racchiude il sistema dei toni puri di colore; l’asse congiungente i due poli, il sistema delle sensazioni pure di chiarore, e la superficie il sistema delle sensazioni cromatiche di chiarore. Ogni cerchio posto perpendicolare a quell’asse, corrisponde a un sistema di gradi di saturazione dell’eguale chiarore. Questa rappresentazione grafica per mezzo di una sfera è arbitraria, poichè in luogo di tale solido potrebbe essere scelto qualunque altro, che abbia proprietà analoghe; tuttavia il fatto psicologico che il complessivo sistema delle sensazioni luminose è un sistema a tre dimensioni e un continuo in sè chiuso trova in essa la propria espressione intuitiva. La natura tridimensionale del sistema deriva dall’essere necessariamente ogni sensazione di luce concreta un composto di tre parti: tono del colore, saturazione e chiarore. La sensazione pura o acromatica di chiarore e la sensazione pura o saturata di colore sono in questo caso considerate come i due estremi nella serie dei gradi di saturazione. La forma in sè chiusa del sistema proviene per un lato, dalla natura delle sensazioni di colore di costituire un tutto in sè chiuso, e per altro lato dalla limitazione del sistema dei chiarori cromatici segnata dai due punti estremi delle sensazioni pure di chiarore. Un’altra proprietà del sistema è la seguente: soltanto le variazioni nelle due dimensioni dei toni di colore e dei gradi di saturazione sono pure variazioni di qualità; invece ogni modificazione nella terza dimensione, corrispondente alle sensazioni di chiarore, porta con sè nello stesso tempo una variazione qualitativa ed una intensiva. Per questa circostanza, l’intero sistema a tre dimensioni è richiesto necessariamente per rappresentare in modo esauriente le qualità della sensazione luminosa; questo sistema abbraccia però anche le intensità della sensazione.

20. Nel sistema delle sensazioni di luce certe sensazioni fondamentali hanno un posto privilegiato, perchè noi ce ne serviamo come punti d’orientazione nell’ordinare tutte le altre sensazioni. Tali sensazioni fondamentali sono, nella serie acromatica bianco e nero, nella serie delle sensazioni cromatiche i quattro colori fondamentali rosso, giallo, verde e bleu. Solo per queste sei sensazioni la lingua ha creato relativamente presto determinazioni diverse e ben distinte. Tutte le altre sensazioni furono espresse in parte mediante riferimenti a quelle, in parte colle stesse parole già usate per quelle. Noi apprendiamo il grigio come un grado intermedio che sta nella serie acromatica tra il bianco e il nero; i diversi gradi di saturazione diciamo, secondo il loro valore di chiarore, toni di colore biancastri, o nerastri, chiari od oscuri: e per i colori che stanno tra i quattro colori fondamentali, noi ci serviamo di designazioni di transizione, come purpureo-rosso, aranciato-giallo, giallo-verde e così via; nomi che nella loro composizione svelano la loro origine relativamente tarda.

20a. Vi fu chi dal carattere più originario delle determinazioni linguistiche per le suddette sei qualità delle sensazioni volle argomentare che esse siano qualità fondamentali del senso della vista, e che ogni altra qualità sia composta di quelle o di alcune di quelle. Epperò il grigio fu detto una sensazione mista di nero e bianco, il violetto e il rosso-porpora di bleu e rosso, e così via; ma non è psicologicamente esatto indicare una sensazione luminosa qualsiasi come un composto a paragone di un’altra. Grigio è tanto una sensazione semplice quanto bianco o nero; arancio, purpureo-rosso ecc., sono proprio sensazioni semplici alla stessa guisa che rosso, giallo ecc.; e qualsiasi grado di saturazione che collochiamo nel sistema tra un colore puro e bianco, non è in alcun modo una sensazione composta. La natura chiusa e intimamente connessa del sistema di sensazione, porta di necessità che la lingua, cui è impossibile creare un numero indefinito di espressioni, colga alcune differenze specialmente decise, in base alle quali poi sono ordinate tutte le altre sensazioni. La scelta di nero e bianco come punti d’orientazione per la serie acromatica si spiega senz’altro, indicando esse le differenze massime. Quando esse sono date, tutte le altre sensazioni acromatiche devono essere apprese come sensazioni di transizione tra quelle, a causa dell’interposizione continua di queste differenze per tutti i possibili gradi di chiarore. Egualmente succede per le sensazioni cromatiche, solo che qui due differenze assolutamente massime non potevano immediatamente essere scelte a causa della natura in sè ricorrente nella linea dei colori, ma ancora altri motivi, oltre alla sufficiente differenza qualitativa, dovevano decidere per la scelta dei colori fondamentali. E tali motivi possono essere stati la frequenza e la forza sentimentale di certi stimoli luminosi fondati sulle condizioni naturali dell’esistenza umana. Il rosso del sangue, il verde della vegetazione, il bleu del cielo, il giallo delle stelle, che tali appaiono in contrasto al bleu del cielo, potrebbero essere stati la prima spinta alla scelta di certe determinazioni dei colori. Imperocchè la lingua non chiama gli oggetti secondo le sensazioni, ma all’opposto le sensazioni secondo gli oggetti che le determinano. Se certi colori fondamentali furono una volta fissati in tal modo, tutti gli altri colori dovettero apparire come toni intermedi. La differenza dei colori fondamentali e di transizione è fondata con ogni probabilità solo su condizioni esterne; se queste condizioni fossero state diverse, il rosso, ad es., sarebbe stato percepito quale passaggio tra porpora e aranciato, allo stesso modo che noi ora ordiniamo l’aranciato come colore di passaggio tra il rosso e il giallo[9].

21. Le proprietà del sistema delle sensazioni di luce che più sopra abbiamo descritte, sono di tal natura da far fin dal principio pensare a un rapporto tra le stesse proprietà psicologiche e i processi oggettivi della stimolazione luminosa essenzialmente diverso da quello che ci offrono i sistemi di sensazione fin qui considerati, sovratutto i sistemi del senso generale o del senso dell’udito. Evidentissima è per questo rispetto la diversità dal sistema delle sensazioni di suono. In questo il principio del parallelismo tra sensazione e stimolo (pag. 36) non vale solo pel processo d’eccitazione fisiologica, ma anche in largo senso pel processo fisico. Infatti nel sistema delle sensazioni di suono alle forme semplici o composte delle vibrazioni sonore corrisponde rispettivamente una sensazione semplice o una moltiplicità di sensazioni semplici, e colla forza delle vibrazioni varia continuamente l’intensità delle sensazioni e colla velocità di quelle la qualità di queste; cosicchè la differenza soggettiva delle sensazioni aumenta in ambedue le direzioni colla crescente differenza degli stimoli fisici oggettivi. Le sensazioni luminose presentano invece una relazione tutt’affatto diversa. Come il suono oggettivo, anche la luce oggettiva consiste in movimenti vibratori di un mezzo qualsiasi. Tali movimenti, se non conosciamo nella loro intima costituzione, sappiamo, per le indagini fisiche d’interferenza, consistere di molte piccole e rapide onde, cosicchè quelle vibrazioni che vengono sentite come luce, stanno tra le lunghezze dell’onde da 688 a 393 milionesime parti di un millimetro e tra le velocità da 450 a 790 bilioni di vibrazioni al secondo. Ora anche qui a vibrazioni semplici, ad es., a vibrazioni di eguale lunghezza, corrispondono sensazioni semplici, e anche qui colla lunghezza e velocità della vibrazione varia continuamente la qualità della sensazione; alle onde più lunghe e più lente corrisponde il rosso, alle più brevi e rapide il violetto e fra questi tutte le altre gradazioni di colore si dispongono in un continuo, conforme alla lunghezza dell’onda. Ma già qui si presenta una differenza essenziale, imperocchè i colori più diversi fra loro per lunghezza di onda, rosso e violetto, sono più affini nella sensazione che gl’intermedi[10]. Oltre a ciò si aggiunge ancora che: 1) ogni pura variazione d’intensità (di ampiezza) delle vibrazioni fisiche della luce è soggettivamente sentita quale variazione al tempo stesso d’intensità e di qualità; come lo dimostra il modo di comportarsi già esaminato delle sensazioni di chiarore. 2) Ogni luce composta di vibrazioni diverse è sentita semplice, allo stesso modo che la luce oggettivamente semplice, consistente di un solo grado di vibrazione; come per l’appunto tosto risalta dalla comparazione soggettiva delle sensazioni acromatiche colle cromatiche. Conseguenza del primo di questi fatti è che la luce fisicamente semplice può provocare sensazioni non solo cromatiche, ma anche acromatiche, poichè nell’ampiezza massima delle vibrazioni si avvicina al bianco e nella minima passa al nero. La qualità della sensazione acromatica ammette quindi più di una spiegazione, poichè essa può essere prodotta così da variazione intensiva della luce oggettiva, come dalla mescolanza di semplici vibrazioni luminose che abbiano diversa lunghezza d’onda. Solo che nel primo caso colla variazione intensiva è sempre connessa una variazione del grado di chiarore, mentre questa può rimanere invariata nel secondo caso, cioè nella mescolanza.

22. Anche se il grado di chiarore delle sensazioni è mantenuto costante, la sensazione acromatica ammette pur sempre più di una interpretazione. Una sensazione pura di chiarore di una data intensità è determinata non solo da una mescolanza di tutti i gradi di vibrazioni contenuti nella luce solare come, ad es., nella solita luce diurna, ma anche dalla mescolanza in opportuno rapporto di due di essi, e precisamente di quelli che corrispondono a due sensazioni soggettivamente diversissime tra loro, i colori contrari. E poichè le mescolanze oggettive dei colori contrari suscitano la sensazione di bianco, questi colori sono detti colori d’integrazione o complementari. Rosso dello spettro e verde bleu, aranciato e bleu cielo, giallo e indaco bleu ecc. sono al tempo stesso colori contrari e complementari.

Come la sensazione acromatica, così anche ogni singola sensazione cromatica ammette più spiegazioni, ma in numero più limitato. Mescolando due colori oggettivi che stiano, nel cerchio dei colori, più vicini fra loro dei colori contrari, si ottiene una mescolanza non bianca, ma colorata e precisamente di quel colore che anche nella serie dei colori oggettivamente semplici, corrisponde alla sensazione dei colori intermedii. Quindi, se i colori mescolati si avvicinano ai colori contrari, la saturazione del colore risultante resta assai diminuita; ma se essi si accostano assai più tra loro, questa diminuzione non è percettibile e in questo caso il colore composto e il colore semplice sono per lo più sentiti come soggettivamente eguali. Così noi, ad es., non possiamo assolutamente distinguere l’aranciato dello spettro da una composizione di raggi rossi e gialli. Ed essendo possibile per tal modo ottenere tutti i colori che nel cerchio cromatico stanno tra rosso e verde, con una mescolanza di rosso e verde; quelli che stanno tra verde e violetto, con una mescolanza di verde e violetto; e finalmente anche quel colore che non è contenuto nello spettro solare, la porpora, con una mescolanza di rosso e violetto; tutta la serie dei toni cromatici possibili nelle sensazioni, può essere derivata da tre soli colori oggettivi. Mediante questi stessi tre colori ci è dato anche ricostituire il bianco in tutti i suoi gradi di passaggio; imperocchè la composizione di rosso e violetto dà la porpora, la quale è il colore complementare di verde; il bianco ottenuto dalla mescolanza di porpora e verde, se esso viene aggiunto a un singolo colore in diversi rapporti quantitativi, dà con questo i diversi gradi di saturazione.

23. I tre colori, che sono in tal modo usati per la costruzione di tutto il sistema delle sensazioni luminose sono detti colori fondamentali. Se vogliamo esprimere il loro valore nel sistema dei gradi di saturazione, possiamo servirci a rappresentare questo sistema, in luogo del cerchio che si riferisce solo ai rapporti psicologici, di un triangolo. Mediante questa figura il significato dei tre colori fondamentali è messo in risalto, occupando essi i tre angoli del triangolo sui lati del quale, proprio come sulla circonferenza del cerchio cromatico, vengono riportati i toni dei colori nel massimo di saturazione, mentre i restanti gradi di saturazione nei loro passaggi al bianco, che sta nel mezzo della superficie del triangolo, sono disposti nei punti della superficie. Del resto tre colori qualsivogliano potrebbero essere scelti come colori fondamentali, quando essi si trovino a distanza opportuna. I sunnominati rosso, verde e violetto rispondono praticamente allo scopo per questo solo, che in primo luogo si evita che uno dei tre componenti corrisponda a una sensazione di colore, la quale non possa essere prodotta da una luce oggettivamente semplice, corrisponda cioè alla porpora; e perchè in secondo luogo la sensazione al principio e alla fine dello spettro varia più lentamente colla durata delle vibrazioni; così che, se i colori estremi dello spettro sono compresi fra i colori fondamentali, il colore che risulta da una mescolanza di due colori tra loro vicini, è nella sensazione prossimo al colore oggettivamente semplice che sta fra quelli[11].

24. Dalle condizioni più sopra dimostrate(3) della stimolazione fisiologica appare chiaro che, come pur risulta dai fatti fin qui considerati, nel sistema delle sensazioni luminose non esiste una relazione univoca tra le sensazioni e gli stimoli fisici. Se il senso della vista deve annoverarsi fra i sensi chimici, una tale relazione potrà essere soltanto tra i processi fotochimici nella retina e le sensazioni. Ma poichè, come è noto, speci diverse di azioni fisiche luminose producono analoghe decomposizioni chimiche, è generalmente facile il comprendere come le sensazioni luminose debbano prestarsi a interpretazioni molteplici. In base al principio del parallelismo tra le differenze della sensazione e quelle dell’eccitamento fisiologico (pag. 36) si potrebbe ritenere che diversi stimoli fisici, i quali presentino le stesse sensazioni, determinino anche la stessa eccitazione fotochimica nella retina; che siano quindi tante speci e gradi di processi fotochimici, quante sono le speci e i gradi di sensazione che noi possiamo distinguere. Su questa conclusione infatti si basa ciò che noi sappiamo intorno ai sostrati fisiologici delle sensazioni luminose, non avendo l’indagine dei processi fisiologici della stimolazione luminosa condotto fino ad ora a un risultato più lontano di questo: che l’eccitazione è con ogni probabilità un processo chimico.