Oltre il campo elettromagnetico: la prima foto a colori di James Maxwell

Gli scorsi giorni, navigando sulla pagina Facebook di Artsy, ho avuto il piacere di leggere un articolo interessante sull’esperienza realizzata a metà ‘800 da James Maxwell, volta ad analizzare il fenomeno della percezione tristimolo, attraverso la realizzazione di quello che viene comunemente definita “prima fotografia a colori”.

Un fatto che mi ha particolarmente affascinato e che ho pensato di riportarvi, traducendo e integrando con altre fonti l’articolo originale pubblicato su Artsy.

James Maxwell, è uno dei più grandi scienziati mai vissuti, noto per le sue teorie sul campo elettromagnetico e postulazioni sulla radiazione della luce.
“Abbiamo ragione di concludere che la luce stessa (incluso calore radiante ed altre radiazioni) è una radiazione che si propaga nel campo elettromagnetico in forma d’onda, in accordo con le leggi dell’elettro-magnetismo” JK Maxwell A Dynamic Theory of the Electro-Magnetic Field – Royal Society 1864.

A testimoniare l’importanza delle equazioni di Maxwell, lo stesso Einstein disse: “ La teoria della relatività speciale deve le sue origini alle equazioni di campo elettromagnetico di Maxwell”

Per maggiori info sulla natura ondulatioria della luce: Natura ondulatoria della luce, omaggio a Hertz

Oltre il campo elettromagnetico: percezione e visione

In realtà, le attività di ricerca svolte da Maxwell durante la sua vita, vanno oltre le postulazioni legate al campo elettromagnetico. Tra le altre, da ricordare, le sue ricerche in materia di percezione e visione, oltre che contributi nel campo dell’astronomia ed ingegneria.

Dovete sapere che nel 1860 Maxwel accettò di la docenza al King’s College di Londra, dove continuò ed approfondire i suoi esperimenti in materia di percezione e visione, che lo condussero alla lezione sulla teoria dei 3 colori primary, che presentò al the Royal Institution of Great Britain nel maggio del 1871. Durante la lezione Maxwell presentò una prima dimostrazione di fotografia a colori.

Durante la lezione Maxwell presentò innanzitutto la teoria della visione di Young (Young, 1845, pp. 344-345; Helmholtz, 1924, pp. 142-146) e i principi di miscelazione dei colori. In conclusione illustrò questi concetti posizionando 3 lastre fotografiche positive in 3 proiettori differenti, ognuno con filtri colorati rosso, verde e blu. Il risultato proiettato fu una foto a colori, ottenuta dalla miscelazione di 3 primari.

(Clerk Maxwell, James (1855): “Experiments on Colour”. In: Transactions of the Royal Society Edinburgh, Vol. XXI., part II, pp. 283-284.) Qua la fonte originale

Clerk Maxwell, James (1860): On the Theory of Compound Colours. In: Philosophical Transactions of the Royal Society, No. 150 Qua la fonte originale.

La fotografia mostrata da Maxwell venne preparata con il supporto di Thomas Sutton, secondo professore di fotofrafia al King’s College. Va ricordato infatti che il King’s fu pioniere  nello studio della fotografia, Sutton ad esempio inventò la camera reflex a lente singola e compilò il  British Dictionary of Photography nel 1858.

Nel video qua sotto una spiegazione dell’esperimento di Maxwell ad opera del J.K. Maxwell Foundation.

Dunque Sutton, sotto la supervisione di Maxwell realizzo 3 esposizioni del medesimo soggetto: un fiocco colorato con decorazione tartan. Queste fotografie vennero realizzate utilizzando supporti in vetro ricoperti con materiale foto-sensibile, i filtri blu, verde e rosso vennero realizzati con una soluzione di Solfato di Ammonio di Rame, Cloruro di Rame e Tiocianato Ferrico, rispettivamente.

Va detto che il risultato finale non fu particolarmente buono dal punto di vista fotografico, molto probabilmente a causa del materiale foto-sensibile adoperato all’epoca per preparare le lastre fotografiche, poco sensibile alla regione spettrale  del verde e del rosso.

Va però sottolineato che, l’esperimento condotto da Maxwell non aveva come fine ultimo la tecnica di fotografia in sé, ma la percezione della luce e la visione dell’uomo.

Passarono più di 30 anni prima che venissero raccolti i concetti apportati da Maxwell per produrre risultati pratici; solo nel 1906 furono disponibili supporti fotografici sensibili all’intero spettro di visione, da 380 a 780 nm.

Oggi le tre lastre fotografiche utilizzate durante l’esperimento sono conservate al Maxwell’s Museum di Edinburgh.