Luce bianca meno la sua componente rossa
Il filtro verde è un filtro ottico che lascia passare la banda verde dello spettro visibile e blocca le lunghezze d’onda lunghe, cioè l’arancione e il rosso. Negli strumenti da visita è chiamato anche luce aneritra, dal greco per privo di rosso, e nella letteratura tecnica in inglese red-free. Non altera l’oggetto osservato: cambia lo spettro della luce con cui lo si illumina o con cui se ne raccoglie l’immagine, e in questo modo cambia il contrasto.
Il risultato si può ottenere in tre modi diversi, che dal punto di vista dell’immagine si equivalgono: un vetro colorato inserito nel percorso ottico, una sorgente che emette direttamente solo nel verde, oppure l’elaborazione digitale che scarta il canale rosso di un’immagine già acquisita.
L’emoglobina assorbe il verde e non il rosso
La ragione per cui questo filtro funziona sta nello spettro di assorbimento dell’emoglobina. La forma legata all’ossigeno ha due massimi di assorbimento nel visibile, intorno a 542 e a 576 nanometri; la forma non legata ne ha uno solo e più largo, intorno a 555 nanometri. Sono tutti nella regione verde-gialla dello spettro.
Sopra i 600 nanometri, invece, l’assorbimento crolla di ordini di grandezza. È esattamente il motivo per cui il sangue si vede rosso: la luce rossa non viene quasi assorbita, viene rimandata indietro, mentre il verde viene trattenuto. Detto al contrario, per la luce rossa il sangue è quasi trasparente, per la luce verde è quasi nero.
Perché con il filtro verde i vasi diventano scuri
Nell’osservazione del fondo dell’occhio in luce bianca, il fondo appare rosso-arancio perché gli strati profondi e la coroide rimandano soprattutto la componente rossa. I vasi, pieni di sangue, sono anch’essi rossi: rosso su rosso, e il contrasto fra un vaso e ciò che lo circonda è modesto.
Togliendo il rosso, quel fondo perde quasi tutta la luce che rimandava, ma non si spegne del tutto: gli strati superficiali restituiscono comunque una parte del verde e diventano un grigio uniforme. I vasi, al contrario, assorbono con forza proprio la banda rimasta, e per differenza appaiono neri. Il contrasto non viene amplificato dopo, viene creato prima, all’illuminazione, scegliendo una banda in cui i due materiali si comportano in modo opposto.
Lo stesso vale per il sangue fuori dai vasi. Un piccolo stravaso contiene la stessa emoglobina, quindi assorbe la stessa banda e si stacca scuro sul fondo grigio, mentre in luce bianca si confonderebbe con la tinta generale. Nella stessa banda diventano visibili anche le striature dello strato delle fibre nervose, perché il verde penetra poco oltre gli strati superficiali e non viene diluito dalla luce che risale dal fondo.
La banda che un filtro verde lascia passare
I filtri di questo tipo usati negli strumenti oftalmici hanno di norma il massimo di trasmissione fra 540 e 570 nanometri, e la stessa fascia viene indicata come quella in cui il contrasto dei vasi è più alto. Per l’imaging del collo dell’utero una fonte tecnica riporta una banda leggermente più larga, all’incirca 500-570 nanometri.
Il valore non è una costante universale del termine: dipende dal vetro montato dal costruttore e dalla sorgente che gli sta dietro, e in uno strumento a illuminazione digitale è definito dal canale che si sceglie di tenere. Ciò che resta fisso è il criterio con cui la banda viene scelta, cioè seguire i massimi di assorbimento dell’emoglobina e restare lontani dal rosso.
Dove il filtro verde è montato sugli strumenti
Sugli oftalmoscopi diretti il filtro è una delle aperture selezionabili con una ghiera, insieme allo spot piccolo e grande, alla fessura, alla stellina di fissazione e al filtro blu cobalto; si trova nella stessa funzione sugli oftalmoscopi indiretti binoculari, sulle lampade a fessura e sui retinografi. La selezione è meccanica e agisce sul fascio di illuminazione, prima che la luce entri nell’occhio.
La seconda famiglia di strumenti che lo monta di serie sono i colposcopi, dove compare come filtro verde interno inseribile e serve a leggere il disegno dei vasi della mucosa. Il principio fisico è identico: mucosa e vasi differiscono per contenuto di emoglobina, e nella banda verde quella differenza si traduce in differenza di luminosità. Nei videocolposcopi l’inserimento del filtro agisce sull’illuminazione a LED coassiale che percorre lo stesso asse dell’ottica di osservazione.
Aneritra, blu cobalto, polarizzatore: filtri con lavori diversi
Nella stessa ghiera di uno strumento diagnostico convivono filtri che non fanno la stessa cosa. Il blu cobalto lavora in coppia con la fluoresceina: illumina in una banda che la molecola assorbe, e ciò che si osserva è la luce che essa riemette a una lunghezza d’onda maggiore, quindi un fenomeno di fluorescenza e non di assorbimento. Il polarizzatore, tipico dei dermatoscopi, non seleziona colori: taglia la luce riflessa dalla superficie in base al piano di oscillazione, per vedere sotto il riflesso.
Un ultimo omonimo sta in un altro ramo dell’ottica. In microscopia il filtro verde davanti alla lampada non serve a scurire i vasi ma a mettere l’obiettivo nelle condizioni per cui è stato calcolato: gli obiettivi acromatici sono corretti per l’aberrazione sferica proprio sul verde, intorno a 546 nanometri. Stesso vetro colorato, ragione del tutto diversa.
