Colore rosso nella scienza e nella natura

Il rosso è il colore alla fine dello spettro visibile della luce, accanto all’arancio e al viola opposto. Ha una lunghezza d’onda dominante di circa 625-740 nanometri. È un colore primario nel modello di colore RGB e nel modello di colore CMYK ed è il colore complementare del ciano. I rossi vanno dal rosso brillante scarlatto e vermiglio al rosso cremisi, e variano in tonalità dal rosso pallido al rosso scuro. Il cielo rosso al tramonto risulta dalla diffusione di Rayleigh, mentre il colore rosso del Grand Canyon e altre caratteristiche geologiche è causato da ematite o ocra rossa, entrambe le forme di ossido di ferro. L’ossido di ferro dà anche il colore rosso al pianeta Marte. Il colore rosso del sangue proviene dall’emoglobina proteica, mentre le fragole mature, le mele rosse e le foglie autunnali rossastre sono colorate dagli antociani.

Il pigmento rosso ricavato dall’ocra era uno dei primi colori usati nell’arte preistorica. Gli antichi Egizi e Maya colorarono le loro facce in cerimonie rosse; I generali romani avevano i loro corpi colorati di rosso per celebrare le vittorie. Era anche un colore importante in Cina, dove veniva usato per colorare le ceramiche antiche e in seguito i cancelli e le mura dei palazzi. Nel Rinascimento, i brillanti costumi rossi per la nobiltà e il ricco erano tinti di kermes e cocciniglia. Il 19 ° secolo ha portato l’introduzione dei primi coloranti sintetici rossi, che hanno sostituito i coloranti tradizionali. Anche il rosso divenne il colore della rivoluzione; La Russia sovietica adottò una bandiera rossa dopo la rivoluzione bolscevica nel 1917, seguita in seguito da Cina, Vietnam e altri paesi comunisti.

Poiché il rosso è il colore del sangue, è stato storicamente associato al sacrificio, al pericolo e al coraggio. Le indagini moderne in Europa e negli Stati Uniti mostrano che il rosso è anche il colore più comunemente associato a calore, attività, passione, sessualità, rabbia, amore e gioia. In Cina, in India e in molti altri paesi asiatici è il colore di simboleggiare la felicità e la fortuna.

Nella scienza e nella natura

Vedere rosso
L’occhio umano vede il rosso quando guarda la luce con una lunghezza d’onda tra circa 625 e 740 nanometri. È un colore primario nel modello di colore RGB e la luce appena oltre questo intervallo si chiama infrarossi, o sotto il rosso, e non può essere vista dagli occhi umani, sebbene possa essere percepita come calore. Nel linguaggio dell’ottica, il rosso è il colore evocato dalla luce che non stimola né le cellule coniche S o M (corta e media lunghezza d’onda) della retina, combinate con una stimolazione sbiadita delle cellule coniche a L (lunghezza d’onda lunga).

I primati possono distinguere l’intera gamma dei colori dello spettro visibile agli umani, ma molti tipi di mammiferi, come cani e bovini, hanno la dicromazia, il che significa che possono vedere il blu e il giallo, ma non possono distinguere il rosso e il verde (entrambi sono visti come grigio). I tori, per esempio, non possono vedere il colore rosso del mantello di un torero, ma sono agitati dal suo movimento. (Vedi visione a colori).

Una teoria del perché i primati sviluppassero la sensibilità al rosso è che consentiva di distinguere i frutti maturi dai frutti acerbi e dalla vegetazione non commestibile. Questo potrebbe aver spinto ulteriori adattamenti da parte delle specie sfruttando questa nuova abilità, come l’emergere di facce rosse.

La luce rossa viene utilizzata per adattare la visione notturna in condizioni di scarsa illuminazione o di notte, poiché le cellule dell’asta nell’occhio umano non sono sensibili al rosso.

L’illuminazione rossa era (ea volte è ancora) usata come una luce di sicurezza mentre si lavora in una camera oscura in quanto non espone la maggior parte della carta fotografica e alcuni film. Oggi le moderne camere oscure di solito usano una luce ambra per la sicurezza.

Nella teoria dei colori e sullo schermo di un computer
Sulla ruota dei colori usata a lungo dai pittori e nella teoria dei colori tradizionale, il rosso è uno dei tre colori primari, insieme al blu e al giallo. I pittori del Rinascimento mescolarono il rosso e il blu alla viola: Cennino Cennini, nel suo manuale sulla pittura del XV secolo, scrisse: “Se vuoi fare un bel colore violaceo, prendi un bel lac [lago rosso], blu oltremare (lo stesso quantità dell’uno come dell’altro) con un legante “ha notato che potrebbe anche essere fatto mescolando indaco blu e ematite rossa.

Nella teoria dei colori moderna, nota anche come modello di colore RGB, rosso, verde e blu sono colori primari additivi. La luce rossa, verde e blu combinate insieme rende la luce bianca, e questi tre colori, combinati in diverse miscele, possono produrre quasi tutti gli altri colori. Questo è il principio che viene utilizzato per creare tutti i colori sullo schermo del computer e sul televisore. Ad esempio, il magenta sullo schermo di un computer è costituito da una formula simile a quella usata da Cennino Cennini nel Rinascimento per creare il viola, ma usando colori e luce additivi invece del pigmento: è creato combinando la luce rossa e blu a intensità uguale su uno schermo nero. Violet è realizzato sullo schermo di un computer in modo simile, ma con una quantità maggiore di luce blu e meno luce rossa.

In modo che il numero massimo di colori possa essere riprodotto con precisione sullo schermo del computer, a ciascun colore è stato assegnato un numero di codice o sRGB, che indica al computer l’intensità dei componenti rosso, verde e blu di quel colore. L’intensità di ciascun componente è misurata su una scala da zero a 255, il che significa che l’elenco completo include 16.777.216 colori e sfumature distinte. Il numero sRGB di rosso puro, ad esempio, è 255, 00, 00, il che significa che il componente rosso è alla sua massima intensità e che non vi è alcun colore verde o blu. Il numero sRGB per cremisi è 220, 20, 60, il che significa che il rosso è leggermente meno intenso e quindi più scuro, c’è un po ‘di verde, che lo appoggia verso l’arancione; e c’è una maggiore quantità di blu, che rende leggermente blu-viola.

Perché il tramonto è rosso
Mentre un raggio di luce bianca viaggia attraverso l’atmosfera per l’occhio, alcuni dei colori sono sparsi fuori dal raggio da molecole d’aria e particelle aerodisperse a causa della dispersione di Rayleigh, cambiando il colore finale del raggio che si vede. I colori con una lunghezza d’onda più breve, come il blu e il verde, si diffondono più intensamente e vengono rimossi dalla luce che alla fine raggiunge l’occhio. All’alba e al tramonto, quando il percorso della luce solare attraverso l’atmosfera verso l’occhio è più lungo, i componenti blu e verdi vengono rimossi quasi completamente, lasciando la lunghezza d’onda più lunga arancione e rossa. La restante luce solare arrossita può anche essere dispersa da goccioline di nubi e altre particelle relativamente grandi, che conferiscono al cielo sopra l’orizzonte il suo bagliore rosso.

laser
I laser che emettono nella regione rossa dello spettro sono stati disponibili dall’invenzione del laser a rubino nel 1960. Nel 1962 fu inventato il laser rosso elio-neon, e questi due tipi di laser furono ampiamente usati in molte applicazioni scientifiche tra cui l’olografia, e nell’educazione. I laser elio-neon rossi venivano usati commercialmente nei lettori LaserDisc. L’uso di diodi laser rossi si è diffuso con il successo commerciale dei moderni lettori DVD, che utilizzano una tecnologia a diodi laser da 660 nm. Oggi, i diodi laser rosso e rosso-arancione sono ampiamente disponibili al pubblico sotto forma di puntatori laser estremamente economici. Sono disponibili anche versioni portatili ad alta potenza per varie applicazioni. Più recentemente, sono stati introdotti sul mercato laser a stato solido (DPSS) a diodo 671 nm per sistemi di visualizzazione laser DPSS, velocità dell’immagine delle particelle, spettroscopia Raman e olografia.

La lunghezza d’onda del rosso è stata un fattore importante nelle tecnologie laser; i laser rossi, utilizzati nelle prime tecnologie dei compact disc, vengono sostituiti da laser blu, poiché la lunghezza d’onda più lunga del rosso fa sì che le registrazioni del laser occupino più spazio sul disco rispetto alle registrazioni del laser blu.

Astronomia
Marte è chiamato il Pianeta Rosso a causa del colore rossastro impartito alla sua superficie dall’abbondante ossido di ferro presente.
Gli oggetti astronomici che si stanno allontanando dall’osservatore mostrano uno spostamento rosso Doppler.
La superficie di Giove mostra una Grande Macchia Rossa causata da una mega tempesta di forma ovale a sud dell’equatore del pianeta.
I giganti rossi sono stelle che hanno esaurito la riserva di idrogeno nei loro nuclei e sono passati alla fusione termonucleare dell’idrogeno in un guscio che circonda il suo nucleo. Hanno raggi da decine a centinaia di volte più grandi di quelli del Sole. Tuttavia, la loro busta esterna ha una temperatura molto più bassa, dando loro una tonalità arancione. Nonostante la minore densità di energia del loro involucro, i giganti rossi sono molte volte più luminosi del Sole a causa delle loro grandi dimensioni.
Supergiganti rossi come Betelgeuse, Antares e UY Scuti, la più grande stella dell’Universo, sono la più grande varietà di giganti rossi, sono di dimensioni enormi, con raggi da 200 a 800 volte più grandi del nostro Sole, ma relativamente freschi di temperatura (3500- 4500 K), causando la loro distinta tinta rossa. Poiché si stanno riducendo rapidamente di dimensioni, sono circondati da una busta o una pelle molto più grande della stella stessa. La busta di Betelgeuse è 250 volte più grande della stella dentro.
Una nana rossa è una stella piccola e relativamente fredda, che ha una massa inferiore alla metà di quella del Sole e una temperatura superficiale inferiore a 4.000 K. Le nane rosse sono di gran lunga il tipo più comune di stella nella Galassia, ma a causa alla loro bassa luminosità, dalla Terra, nessuno è visibile ad occhio nudo.

Fuoco
Il fuoco è spesso mostrato in rosso nell’arte, ma le fiamme sono solitamente di colore giallo, arancione o blu. Alcuni elementi mostrano un colore rosso quando vengono bruciati: il calcio, ad esempio, produce un rosso mattone quando viene bruciato.

Il rosso è comunemente associato a fiamme e fuoco, ma le fiamme sono quasi sempre gialle, arancioni o blu

Pigmenti e coloranti
Ematite, o minerale di ferro, è la fonte del colore rosso dell’ocra rossa.

Scogliere ocra rosse vicino a Roussillon in Francia. L’ocra rossa è composta da argilla colorata con ematite. L’ocra era il primo pigmento usato dall’uomo nelle pitture rupestri preistoriche.

Il cinabro minerale, il minerale di mercurio, è la fonte del colore vermiglio. In epoca romana, la maggior parte del cinabro veniva dalle miniere di Almadén, in Spagna, dove i minatori erano di solito prigionieri e schiavi. Il mercurio è altamente tossico e lavorare nelle miniere è stato spesso una condanna a morte per i minatori.

Pigmento vermiglio, fatto di cinabro. Questo era il pigmento usato nei murales di Pompei e colorare le lacche cinesi a cominciare dalla dinastia Song.

Nonostante il suo fiore giallo verdastro, le radici del Rubia tinctorum, o pianta più matta, producevano la tintura rossa più comune usata dall’antichità fino al XIX secolo.

Il piombo rosso, noto anche come minium, è stato usato fin dai tempi degli antichi greci. Chimicamente è noto come piombo per il biossido di carbonio. I Romani lo prepararono con la tostatura del pigmento bianco al piombo. Era comunemente usato nel Medioevo per le intestazioni e le decorazioni dei manoscritti miniati.

Il sangue del drago è una resina rossa brillante ottenuta da diverse specie di un certo numero di generi vegetali distinti: Croton, Dracaena, Daemonorops, Calamus rotang e Pterocarpus. La resina rossa era usata anticamente come medicina, incenso, tintura e vernice per fare violini in Italia.

La minuscola insetto cocciniglia del Messico spagnolo (a sinistra) fu schiacciata per fare il profondo colore cremisi usato nei costumi rinascimentali.

Estratto di carminio, prodotto dalla schiacciamento della cocciniglia e altri insetti di squame che si nutrono della linfa degli alberi di leccio. Chiamato anche kermes, è stato utilizzato dal Medioevo fino al 19 ° secolo per rendere colorante cremisi. Ora è usato come colorante per yogurt e altri prodotti alimentari.

L’albero di Sappanwood, originario dell’India, della Malesia e dello Sri Lanka, e in seguito il relativo albero di Brazilwood (mostrato qui), proveniente dalla costa del Sud America, era la fonte di un popolare pigmento rosso e colorante chiamato brasile. Il legno rosso è stato macinato in polvere e mescolato con una soluzione alcalina. Il brasile ha dato il nome alla nazione del Brasile.

L’alizarina era il primo colorante rosso sintetico, creato dai chimici tedeschi nel 1868. Duplicava il colorante nella pianta più matta, ma era più economico e durava più a lungo. Dopo la sua introduzione, la produzione di coloranti naturali dalla pianta più folle è praticamente cessata.

Lago rosso, lago rosso e lago cremisi
Il rosso lac, chiamato anche lago rosso, lago cremisi o lago carminio, era un importante pigmento rosso nell’arte rinascimentale e barocca. Dal momento che era traslucido, sottili strati di lac rosso sono stati costruiti o smaltati su un colore più opaco scuro per creare un colore particolarmente profondo e vivido.

A differenza del rosso vermiglio o dell’ocra rossa, realizzati con i minerali, i pigmenti dei laghi rossi sono realizzati mescolando coloranti organici, a base di insetti o piante, con gesso bianco o allume. La bacca rossa è stata ricavata dalla gengiva, la sostanza resinosa rosso scuro secreta da vari insetti di squame, in particolare il laccifero lacca indiano. Il lago del Carmine è stato ricavato dall’insetto cocciniglia dell’America centrale e meridionale, il lago di Kermes proveniva da un insetto di dimensioni diverse, il kermes vermilio, che prosperò sulle querce intorno al Mediterraneo. Altri laghi rossi sono stati fatti dalla pianta di rosa canina e dall’albero di brazilwood.

I pigmenti dei laghi rossi erano una parte importante della tavolozza dei pittori veneziani del XVI secolo, in particolare di Tiziano, ma erano usati in tutti i periodi. Poiché i laghi rossi erano costituiti da coloranti organici, tendevano ad essere fuggiaschi, diventando instabili e sbiaditi quando esposti alla luce solare.

Colorante alimentare
Il colorante alimentare sintetico più comune oggi è Allura Red AC è un colorante azoico rosso che va sotto svariati nomi tra cui: Allura Red, Food Red 17, C.I. 16035, FD & C Red 40, è stato originariamente prodotto a partire da catrame di carbone, ma ora è per la maggior parte prodotto a partire dal petrolio.

In Europa, Allura Red AC non è raccomandato per il consumo da parte di bambini. È vietato in Danimarca, Belgio, Francia e Svizzera ed è stato inoltre vietato in Svezia fino all’adesione all’Unione europea nel 1994. L’Unione europea approva l’Allura Red AC come colorante alimentare, ma le leggi locali dei paesi dell’UE che vietano i coloranti alimentari sono conservato.

Negli Stati Uniti, Allura Red AC è approvata dalla Food and Drug Administration (FDA) per l’uso in cosmetici, droghe e cibo. Viene utilizzato in alcuni inchiostri per tatuaggi e viene utilizzato in molti prodotti, come bibite, farmaci per bambini e zucchero filato. Il 30 giugno 2010, il Centro per la scienza nell’interesse pubblico (CSPI) ha chiesto alla FDA di vietare il 40 rosso.

A causa delle preoccupazioni dell’opinione pubblica sui possibili rischi per la salute associati ai coloranti sintetici, molte aziende sono passate a utilizzare pigmenti naturali come il carminio, ottenuti dalla frantumazione del minuscolo insetto cocciniglia femmina. Questo insetto, originario del Messico e dell’America centrale, era usato per realizzare i brillanti coloranti scarlatti del Rinascimento europeo.

Foglie d’autunno
Il rosso delle foglie autunnali è prodotto da pigmenti chiamati antociani. Non sono presenti nella foglia durante tutta la stagione di crescita, ma vengono prodotti attivamente verso la fine dell’estate. Si sviluppano a fine estate nella linfa delle cellule della foglia, e questo sviluppo è il risultato di interazioni complesse di molte influenze, sia all’interno che all’esterno della pianta. La loro formazione dipende dalla rottura degli zuccheri in presenza di luce intensa quando il livello di fosfato nella foglia viene ridotto.

Durante la stagione estiva, il fosfato è di alto livello. Ha un ruolo vitale nella scomposizione degli zuccheri prodotti dalla clorofilla. Ma in autunno, il fosfato, insieme alle altre sostanze chimiche e nutrienti, si muove fuori dalla foglia nel fusto della pianta. Quando ciò accade, il processo di degradazione dello zucchero cambia, portando alla produzione di pigmenti di antocianine. Più luminosa è la luce durante questo periodo, maggiore è la produzione di antociani e più brillante risulta il display a colori. Quando i giorni dell’autunno sono luminosi e freddi, e le notti sono fredde ma non ghiacciate, di solito si sviluppano le più brillanti colorazioni.

Gli antociani colorano temporaneamente i bordi di alcune delle foglie molto giovani mentre si dispiegano dalle gemme all’inizio della primavera. Danno anche il colore familiare a tali frutti comuni come mirtilli rossi, mele rosse, mirtilli, ciliegie, lamponi e prugne.

Gli antociani sono presenti in circa il 10% delle specie arboree nelle regioni temperate, anche se in alcune zone – un famoso esempio della Nuova Inghilterra – fino al 70% delle specie arboree può produrre il pigmento. Nelle foreste autunnali appaiono vivide negli aceri, nelle querce, negli aceri, nelle zucche, nei sanguinelli, nei tupelos, nei ciliegi e nei cachi. Questi stessi pigmenti si combinano spesso con i colori dei carotenoidi per creare l’arancia più profonda, i rossi infuocati e i bronzi tipici di molte specie di latifoglie. (Vedi colore foglia d’autunno).

Sangue e altri rossi in natura
Il sangue ossigenato è rosso a causa della presenza di emoglobina ossigenata che contiene molecole di ferro, con componenti di ferro che riflettono la luce rossa. La carne rossa prende il colore dal ferro presente nella mioglobina e nell’emoglobina nei muscoli e nel sangue residuo.

Piante come mele, fragole, ciliegie, pomodori, peperoni e melograni sono spesso colorate da forme di carotenoidi, pigmenti rossi che aiutano anche la fotosintesi.

Se usato per descrivere la colorazione animale naturale, “rosso” di solito si riferisce a un colore bruno, bruno rossastro o zenzero. In questo senso è usato per descrivere i colori del mantello dei bovini e dei cani bruno-rossastro, e nei nomi di varie specie animali o razze come la volpe rossa, lo scoiattolo rosso, il cervo, il pettirosso, il pernice rosso, il nodo rosso, il codirosso, redwing, setter rosso, bovino Red Devon, ecc. Questo colore bruno-rossastro si intende anche quando si usano i termini rosso ocra e capelli rossi.
L’aringa rossa trascinata attraverso una scia per distruggere il profumo ottiene il suo colore dalla pesante salatura e dal lento fumo del pesce, che si traduce in un caldo colore marrone.
Se usato per i fiori, il rosso si riferisce spesso ai colori violacei (rosso morto, rosso trifoglio, rosso helleborine) o rosa (rosso campion, rosso valeriano).

Colore dei capelli
I capelli rossi si trovano naturalmente su circa l’1-2% della popolazione umana. Si verifica più frequentemente (2-6%) nelle persone di origine nordica o occidentale e, meno frequentemente in altre popolazioni. I capelli rossi appaiono nelle persone con due copie di un gene recessivo sul cromosoma 16 che causa una mutazione nella proteina MC1R.

I capelli rossi variano da un profondo bordeaux all’arancio bruciato al rame brillante. È caratterizzato da livelli elevati di feomelanina pigmentata rossastra (che rappresenta anche il colore rosso delle labbra) e livelli relativamente bassi di eumelanina pigmentaria scura. Il termine rosso (originariamente rosso hede) è in uso da almeno il 1510. Le reazioni culturali sono cambiate dal ridicolo all’ammirazione; esistono molti stereotipi comuni riguardo alle teste rosse e sono spesso raffigurati come irascibili.

Nel comportamento animale e umano
Il rosso è associato alla dominanza in un certo numero di specie animali. Ad esempio, nei mandrilli, la colorazione rossa del viso è maggiore nei maschi alfa, sempre meno importante nei subordinati di basso rango e direttamente correlata con i livelli di testosterone. Il rosso può anche influenzare la percezione del dominio da parte degli altri, portando a differenze significative nella mortalità, nel successo riproduttivo e nell’investimento genitoriale tra individui che mostrano rosso e altri no. Negli esseri umani, indossare il rosso è stato associato a un aumento delle prestazioni nelle competizioni, compresi i videogiochi sportivi e multiplayer. Test controllati hanno dimostrato che indossare il rosso non aumenta le prestazioni o i livelli di testosterone durante l’attività fisica, quindi è probabile che l’effetto sia prodotto dalla percezione piuttosto che dalla prestazione effettiva. I giudici di tae kwon hanno dimostrato di preferire i concorrenti che indossano indumenti protettivi rossi su blu e, quando richiesto, una maggioranza significativa di persone afferma che le forme astratte rosse sono più “dominanti”, “aggressive” e “verosimilmente vincenti” competizione “di forme blu. In contrasto con il suo effetto positivo sulla competizione fisica e il comportamento dominante, l’esposizione al rosso diminuisce le prestazioni nei compiti cognitivi e suscita avversione nei test psicologici in cui i soggetti sono posti in un contesto di “conseguimento” (ad esempio prendendo un test del QI).