CROMATICA (dal gr. χρῶμα "colore")
Rinviando il lettore alla voce colore, per le notizie relative alla fisica dei colori, alla tecnica del loro uso pittorico e ai fenomeni di contrasto, qui diciamo della cromatica in senso stretto, che tratta del modo d'individuare i colori, di classificarli e determinare le leggi della loro composizione. Il colore qui si considera nel suo effetto visivo, cioè si riguardano come identici due colori che procurano all'occhio la stessa sensazione, anche se la loro costituzione fisica è diversa. Da questo punto di vista l'insieme dei colori è tre volte infinito, cioè per mezzo di tre dati quantitativi s'individua un colore; invece, dal punto di vista fisico l'insieme dei colori avrebbe un'infinità continua di dimensioni, perché occorre un'infinità continua di dati quantitativi per dare la composizione spettrale di un colore.
Si chiamano diagrammi cromatici quelle rappresentazioni che in una figura spaziale o in un sistema di figure piane conducono a collocare ordinatamente con regole prestabilite tutti i colori, in guisa tale da trarre norme per identificarli e per conoscere l'effetto della composizione fra due o più di essi. A ogni diagramma corrisponde una teoria cromatica, cioè un insieme di dettami che intendono predire gli effetti della composizione.
Il primo diagramma e la prima teoria sono quelli di Newton, il quale considerando arbitrariamente come primarî o fondamentali i colori dello spettro, rosso, arancio, giallo, verde, blu, indaco, violetto, li collocava alla periferia di un cerchio, al cui centro era il nero, mentre lungo i raggi venivano collocati i colori abbuiati che risultano dalla miscela dei colori puri col nero. Newton riteneva che il risultante della composizione di due colori dovesse trovarsi nel diagramma, sul segmento congiungente dei colori medesimi. Questo diagramma e questa teoria erano embrionali. Più tardi, attraverso le arti cromografiche, fu messa in rilievo la particolare funzione che hanno i colori rosso, giallo e blu quali fondamentali per la visione, a differenza degli altri colori dello spettro. Questo riconoscimento condusse al diagramma triangolare di Meyer, prima correzione di quello di Newton, e quindi, dopo riconosciuto che l'insieme dei colori è triplicemente e non soltanto duplicemente infinito, Lambert propose il suo diagramma piramidale, o tetraedro, a un vertice del quale è il bianco, mentre gli altri vertici corrispondono al rosso, al giallo e al blu. Questa fu la prima rappresentazione approssimativamente corretta. Al principio del sec. XIX l'inglese Young dettò una teoria fisiologica della visione cromatica, insegnando che esistono tre sensazioni fondamentali, corrispondenti a tre qualità di fibrille ripartite sulla retina. Più tardi Chevreul riprese la costruzione newtoniana, completandola con l'aggiunta della terza dimensione, e compose effettivamente una serie di cerchi che valgono per ritrovare e caratterizzare ben 14.400 colori diversi. Si devono a Chevreul, oltre queste tavole e le ricerche sui contrasti e sugli effetti fisiologici dei colori, anche la nomenclatura tuttora in vigore pei singoli colori e per gli elementi che li determinano: ogm colore è determinato da grado di tinta (giallo, verde, rosso, ecc.), tono o grado di vivacità (più o meno saturo o smorzato col grigio), e grado di chiarezza. In una nuova fase entrò la cromatica con le ricerche di Maxwell e di Helmholtz verso la metà del secolo XIX: per la prima volta fu messa in rilievo la differenza tra composizione additiva (quella che si esegue addizionando luci colorate su uno schermo, inizialmente tenuto al buio) e composizione sottrattiva (quella p. es. della tintoria e dell'acquarello, nella quale ogni colore che si aggiunge sopra un fondo inizialmente bianco toglie una parte delle radiazioni luminose al colore preesistente): ma le ricerche sperimentali di Helmholtz non furono tutte compiute con mezzi adeguati, e hanno contribuito a propagare errori (come p. es. l'asserzione che il giallo sia complementare al blu) che hanno viziato le dottrine e le costruzioni cromatiche degli autori successivi. In tempi recenti le tavole cromatiche del tipo di Chevreul sono state composte con mezzi più completi da Ostwald, che alla dottrina ha aggiunto nuove indagini sulla composizione sottrattiva.
Secondo le cognizioni che risultano dalle esperienze più moderne, la cromatica può impostarsi sulle seguenti basi:
Esistono tre sensazioni fondamentali, arancio ideale, verde ideale, e violetto ideale; ogni luce e colore esistente in natura eccita, sebbene in grado diverso, queste tre sensazioni.
Nella composizione additiva, in cui l'assenza dei colori è il nero e il massimo colore è il bianco, un colore generico può essere rappresentato da una formola
dove i simboli A, V, W indicano le sensazioni fondamentali (non ottenibili da colori reali), e i coefficienti a, v, w denotano i quantitativi con cui questi componenti ideali entrano nel colore. In natura, i colori d'anilina detti arancio d'oro, verde acido vivace e violetto di metile sono assai vicini agl'ideali fondamentali; fra i colori di pittura, il vermiglione arancio e il verde smeraldo non si discostano troppo dai primi due, ma non esiste nessun violetto abbastanza vivace per approssimarsi al violetto di metile.
Nella composizione sottrattiva le condizioni sono complementari a quelle additive: ivi il bianco è la base di partenza o assenza di colore, e il nero è il colore massimo che risulta dalla sovrapposizione di tutti i colori. I fondamentali sono allora quei colori che sottraggono un fondamentale additivo per volta, quindi il rosso ideale, il giallo ideale, il blu ideale. Denotandoli con R, con G e con B, ogni colore viene rappresentato con un trinomio:
dove r, g, b indicano i quantitativi di questi fondamentali che intervengono nel colore risultante. Praticamente: il rosso ideale è avvicinato, in tintoria, da alcune gradazioni di rosso ponceau, e in pittura il colore meno discosto è l'alizarina scarlatto; il giallo ideale è avvicinato dalla tartrazina e dalla gomma gutta; il blu ideale non è molto discosto dal blu Nettuno della tintoria, ma in pittura non vi è colore che gli si avvicini abbastanza.
I diagrammi cromatici per i due tipi di composizione devono essere costruiti in modo che per ciascun tipo di composizione il colore risultante di due altri si trovi sul segmento congiungente dei loro punti rappresentativi. L'esperienza eseguita coi mezzi moderni prova che questi diagrammi non risultano né a base circolare come quelli di Newton, di Chevreul e di Ostwald né a base esattamente triangolare come quello di Lambert, ma hanno una struttura complicata, con sezioni di forma intermedia fra la triangolare e la circolare. Questo rende ragione del fatto che, tanto in cromia sottrattiva quanto in cromia additiva, la tavolozza con tre fondamentali è sufficiente per riprodurre i colori sufficientemente smorzati; ma se si vogliono ottenere anche i colori più vivi occorrono tavolozze con molto maggior numero di colori componenti.
Noi sappiamo inoltre oggidì che oltre alla composizione additiva e a quella sottrattiva interviene nella pratica quella mista. Tale è la composizione fatta coi dischi giranti di Newton (che Helmholtz e Maxwell avevano confusi con la composiziome additiva) e quella fatta coi pigmenti non trasparenti, che si adoperano nella pittura a olio, nell'affresco e nella tempera. Le leggi della composizione mista si deducono da quelle delle due composizioni pure, e sono assai complesse e diverse per ogni tipo di pittura: come conseguenza di esse, la tavolozza della pittura a olio esige un insieme di colori primarî assai più numeroso di quello della tavolozza d'acquerello.
Per gli effetti fisiologici ultimi, deve poi tenersi conto delle perturbazioni portate dal fenomeno di Purkinje (Purkynĕ), secondo cui ogni colore varia di tinta secondo il suo grado di chiarezza: diminuendo la luminosità ogni colore vira verso le tinte fredde (bluastre) e diminuendo ancora vira di nuovo verso il colore castagno. Quindi, specialmente in pittura a olio, le miscele di pigmenti molto chiari e molto oscuri prendono una tinta livida o pavonazza; quindi anche si spiega perché i pittori riescono a riprodurre certi effetti di sole dando alle ombre un colore azzurrognolo.
Da questi principî generali traggono norma tutte le arti e le industrie cromografiche che oggigiorno hanno raggiunto importanza grandissima. (V. tav. a colori).