Imagem de capa: Bandeira do Brasil em cores complementares.
Hoje vamos realizar uma experiência sobre como nossos olhos percebem as cores. Vamos descobrir que nem sempre enxergamos exatamente aquilo que está diante de nós. Nossa visão pode criar imagens temporárias chamadas de pós-imagens, que são um tipo de ilusão visual.
Vamos começar, observando a bandeira colorida.
O que você acha que acontecerá quando olhar para uma área branca, após olhar a bandeira por um tempo?
Realização da experiência
Olhe fixamente para a estrela indicada acima da faixa da bandeira durante aproximadamente 30 segundos.
Evite desviar os olhos. Conte lentamente até 30. Em seguida, mova rapidamente o olhar para a mesma posição na bandeira em preto e branco. Observe atentamente o que acontece.
A bandeira continuou preta e branca? Surgiram cores? Quais cores apareceram?
Muitas pessoas passam a enxergar a bandeira com as cores próximas das cores oficiais da bandeira do Brasil: verde, amarelo, azul e branco. Isso acontece mesmo que a imagem realmente observada seja apenas preta e branca.
Explicação científica
Nossa retina possui células sensíveis às cores da luz, chamadas cones.
Existem cones mais sensíveis ao vermelho, ao verde e ao azul.
Quando olhamos durante muito tempo para uma determinada cor, os cones responsáveis por essa cor ficam temporariamente cansados.
Quando mudamos rapidamente para uma imagem branca ou cinza, os outros cones respondem com mais intensidade, produzindo a sensação da cor complementar.
Exemplos: Vermelho → verde / Verde → vermelho e Azul → amarelo / Amarelo → azul.
Por isso nosso cérebro cria uma imagem colorida mesmo quando estamos olhando para uma figura de cor branca.
Investigação das cores complementares
Agora observe os discos coloridos com as cores usadas na bandeira. Para cada disco:
Olhe fixamente para a cor por cerca de 20 a 30 segundos. Depois mova os olhos para um dos círculos brancos, ao lado. Anote qual cor apareceu.
Qual foi a cor observada para o disco rosa (magenta)? E para o azul ? E para o amarelo?
Dica: a pós imagem do disco azul é mais difícil de perceber. Se concentre bem no disco azul e conte por mais tempo (conte até 60) e depois verifique no disco branco central.
Cada cor possui sua cor específica na pós imagem.
Como os cientistas conseguiram explicar esse fenômeno?
Esse fenômeno é estudado há muito tempo.
O filósofo natural do Império grego, Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.) percebeu algo curioso. Depois de observar por muito tempo a água descendo em uma cachoeira, ele olhou para as rochas e paisagem ao lado da cachoeira e teve a impressão de que elas estavam se movendo. Ele relata o fenômeno em sua obra Sobre os Sonhos, que faz parte do conjunto conhecido como Parva Naturalia, escrito no século IV a.C. (entre 350 e 330 a.C.). Hoje sabemos que isso acontece porque nosso sistema visual continua processando o estímulo mesmo depois que mudamos o olhar. Esse fenômeno é chamado de pós-imagem de movimento.
Mais isso também ocorre com cores.
Segundo relatos, Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832) contou que observou uma jovem em uma estalagem. Depois que ela saiu de seu campo de visão, ele olhou para uma parede clara e percebeu uma imagem residual da jovem com as cores invertidas: cabelos escuros tornavam-se claros, pele clara tornava-se escura e um vestido vermelho aparecia em tons esverdeados.
Olhe fixamente para os olhos da mulher na imagem. Após 30 segundos, olhe para a região branca. Você confirma as observações de Goethe?
Essa experiência o impressionou e foi utilizada por ele para ilustrar o fenômeno das pós-imagens.
Da mesma forma, o azul produz amarelo e o amarelo produz azul. Essas cores surgem como complementares na percepção visual.
Goethe descreve esse famoso fenômeno de pós imagem na parte didática de sua obra Teoria das Cores, nas seções dedicadas às imagens fisiológicas e às cores produzidas pelo próprio olho, publicada em 1810. Esse relato é um dos exemplos mais conhecidos de contraste sucessivo (ou pós imagem negativa) na história da ciência das cores.
Goethe utilizou essa observação para sustentar sua teoria de que o olho tende a produzir espontaneamente a cor complementar daquilo que foi observado intensamente. O que tornou Goethe importante foi que ele não se preocupou apenas com a física da luz, mas em como o ser humano percebe as cores.
A Ideia da Visão Tricromática
Thomas Young (1773-1829) é conhecido por formular, no início do século XIX, a ideia de que a visão das cores depende de três tipos fundamentais de receptores sensíveis a diferentes regiões do espectro luminoso. Essa hipótese, posteriormente desenvolvida por Hermann von Helmholtz, tornou-se a teoria tricromática da visão.
As pós-imagens coloridas eram consideradas uma evidência de que a estimulação prolongada de um desses mecanismos visuais alterava temporariamente sua sensibilidade.
Ele apresentou sua teoria numa “Bakerian Lecture”, uma das conferências científicas mais prestigiosas da Royal Society de Londres, instituídas a partir do legado de Henry Baker no século XVIII e destinadas à apresentação de pesquisas originais de destaque.
A conferência de Young foi “Sobre a Teoria da Luz e Cores”, lida em 12 de novembro de 1801 e publicada em 1802 nos Philosophical Transactions of the Royal Society. Foi nessa conferência que Young apresentou a formulação clássica da teoria tricromática da visão, argumentando que a percepção de todas as cores poderia ser explicada pela ação combinada de três mecanismos fundamentais de sensibilidade cromática no olho.
HIPÓTESE III; A sensação de diferentes cores depende da frequência diferente dos vibratons, excitados pela luz na retina.
Ele afirma que é necessário supor apenas três principais sensibilidades na retina para explicar a variedade das cores percebidas. Essa é considerada a origem histórica da tricromacia visual moderna.
Helmholtz e a percepção de cores
Young sugeriu que a retina não precisaria de um receptor para cada cor do espectro. Bastariam três tipos fundamentais de sensibilidade cromática. A ideia era brilhante, mas ainda bastante especulativa.
Entre as décadas de 1850 e 1860, Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894) desenvolveu matematicamente a teoria e a relacionou aos experimentos de mistura de cores realizados por pesquisadores como James Clerk Maxwell.
Helmholtz argumentou que:
- existem três mecanismos receptores básicos na retina;
- cada um responde mais intensamente a uma região diferente do espectro;
- todas as cores percebidas resultam das proporções relativas de atividade desses três mecanismos.
Por isso, hoje costuma-se falar em Teoria de Young-Helmholtz.
Helmholtz utilizou a teoria tricromática para explicar as pós-imagens negativas observadas por Goethe.
Por exemplo:
- olhar fixamente para vermelho estimula fortemente os receptores da faixa vermelha;
- esses receptores ficam temporariamente menos sensíveis;
- ao olhar para uma superfície branca, os outros mecanismos contribuem proporcionalmente mais;
- surge então uma pós-imagem esverdeada.
Esse tipo de explicação fisiológica era muito diferente da interpretação de Goethe, que tratava as cores complementares como uma polaridade fundamental da percepção.
A Teoria de Hering
A teoria tricromática explicava muito bem: a mistura de luzes coloridas, a correspondência de cores, a visão normal das cores e diversos tipos de daltonismo. Mas tinha dificuldade para explicar alguns fenômenos psicológicos da visão:
- porque não percebemos “vermelho-esverdeado” ao mesmo tempo;
- porque pós-imagens aparecem em pares fixos de oposição;
- porque certas cores parecem mutuamente excludentes.
Por isso, no final do século XIX, Karl Ewald Konstantin Hering (1834-1918) propôs a teoria da existência de processos oponentes: vermelho ↔ verde / azul ↔ amarelo / preto ↔ branco.
Hoje sabemos que as duas teorias estavam parcialmente corretas:
- Na retina existem três tipos de cones, como previu Young e desenvolveu Helmholtz.
- Após os cones, o sistema visual reorganiza os sinais em canais oponentes vermelho-verde e azul-amarelo, como propôs Hering.
A Neurociência Moderna
A neurociência moderna vê essas teorias como complementares, não rivais: Young e Helmholtz descreveram o estágio inicial da recepção das cores, enquanto Hering descreveu etapas posteriores do processamento neural.
O processo ocorre aproximadamente assim:
Os Cones são responsáveis pela tricromacia da Visão Humana:
- Cones L (mais sensíveis ao vermelho).
- Cones M (mais sensíveis ao verde).
- Cones S (mais sensíveis ao azul).
As Células bipolares recebem sinais dos cones e começam a combinar informações de diferentes tipos de cones.
As Células ganglionares geram os canais de oposição de cor:
- Vermelho × Verde (L − M): compara a atividade dos cones L e M.
- Azul × Amarelo (S − [L+M]): compara a atividade dos cones S com a soma dos cones L e M.
- Algumas células aumentam sua atividade quando recebem mais sinal de um lado do par e diminuem quando recebem do outro.
Esses estudos contribuíram para compreendermos os processos da percepção visual humana.
E mostrar a grande complexidade da visão humana.
Aprendemos que a visão não funciona como uma câmera que apenas registra imagens. O cérebro interpreta as informações recebidas pelos olhos. Por isso podem surgir ilusões visuais, como a pós-imagem, que nos faz enxergar cores que não estão presentes na imagem observada.