La matematica per il design: l’armonia delle forme

Nel mondo del design, l’estetica svolge un ruolo fondamentale nel creare prodotti, oggetti e ambienti che siano belli e funzionali. Per creare un design piacevole e accattivante, spesso i designer ricorrono alla matematica. Vediamo come.

Ma cosa c’entra la matematica con il design?

La matematica è una disciplina che può offrire un’importante base teorica per la creazione di progetti equilibrati, armoniosi e piacevoli all’occhio umano. Nel presente articolo esploreremo il connubio tra matematica e design, scoprendo come i principi matematici possono influenzare la creazione di opere d’arte visiva.

La matematica e il design: la sezione aurea

Uno degli aspetti più interessanti dell’applicazione della matematica al design è l’uso di proporzioni e rapporti geometrici per creare equilibrio e armonia nelle forme. Uno dei concetti matematici più noti è la “Sezione aurea” o “Divina proporzione”. Questo rapporto, che si avvicina a 1,618, è stato studiato sin dai tempi antichi e si trova ampiamente presente in natura, nell’arte e nell’architettura. La Sezione aurea può essere utilizzata per suddividere uno spazio in modo proporzionale e creare un senso di equilibrio visivo. Ad esempio, molti artisti e designer hanno utilizzato la Sezione aurea nella composizione delle loro opere, posizionando gli elementi principali seguendo questo rapporto, ottenendo così una disposizione armoniosa e piacevole.

A proposito della sezione aurea

La sezione aurea, nota anche come rapporto aureo o proporzione aurea, è un concetto matematico e geometrico che rappresenta una proporzione speciale tra due lunghezze. Viene spesso indicata dal simbolo φ (phi) e il suo valore approssimato è 1,6180339887.

La sezione aurea è derivata da una suddivisione particolare di una linea. Immaginiamo di avere una linea divisa in due segmenti, uno più lungo (A) e uno più corto (B). Questi due segmenti sono in rapporto aureo se la somma della lunghezza di entrambi i segmenti (A + B) è uguale al rapporto tra il segmento più lungo (A) e il segmento più corto (B) come il rapporto tra il segmento più lungo (A) e l’intera linea.

Matematicamente, la sezione aurea può essere espressa come:

(A + B) / A = A / B = φ

Questo rapporto è interessante perché presenta alcune proprietà notevoli. Ad esempio, se dividiamo il segmento più lungo (A) in una nuova sezione (C) e il rapporto tra il segmento più lungo (A) e la nuova sezione (C) è uguale al rapporto tra la nuova sezione (C) e il segmento più corto (B), allora il rapporto tra la nuova sezione (C) e il segmento più corto (B) sarà anch’esso il rapporto aureo.

La sezione aurea è stata ampiamente utilizzata in arte, architettura e design per creare proporzioni armoniose e piacevoli all’occhio umano. È stato riscontrato che molte opere d’arte famose, come la Mona Lisa di Leonardo da Vinci o le piramidi di Giza, seguono approssimativamente le proporzioni della sezione aurea.

In sintesi

La sezione aurea rappresenta una proporzione speciale tra due lunghezze ed è caratterizzata dal rapporto φ (phi). Questo concetto matematico ha avuto un impatto significativo nell’arte e nel design, contribuendo a creare proporzioni esteticamente piacevoli.

I modelli RGB e CMYK

Un altro concetto matematico rilevante per il design è la teoria del colore. La teoria del colore si basa sul modello RGB (rosso, verde, blu) o CMYK (ciano, magenta, giallo, nero) e studia la percezione e la combinazione dei colori. La ruota dei colori, basata sui principi matematici, ci permette di comprendere come i diversi colori si influenzino reciprocamente e come possiamo utilizzarli in modo efficace per creare un impatto visivo desiderato. I principi matematici possono anche aiutare nella scelta di combinazioni di colori complementari, analoghe o contrastanti per creare effetti visivi specifici, ad esempio per attirare l’attenzione su un determinato elemento o per creare un’atmosfera particolare.

Quale rapporto c’è tra la matematica e i modelli RGB e CMYK?

I modelli di colore RGB e CMYK sono basati su principi matematici differenti: l’addizione dei colori nel caso del modello RGB e la sottrazione dei colori nel caso del modello CMYK.

La relazione tra i codici colore RGB (Red, Green, Blue) e CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key) è un aspetto fondamentale nell’ambito della rappresentazione dei colori e trova le sue radici nella matematica. Entrambi i sistemi sono utilizzati per descrivere i colori, ma sono basati su principi e modelli diversi.

Il modello RGB

Il modello RGB è ampiamente utilizzato nella rappresentazione dei colori su schermi digitali, come monitor, televisori e dispositivi mobili. In questo sistema, i colori vengono creati combinando tre colori primari: rosso (R), verde (G) e blu (B). Ogni colore viene rappresentato come un valore numerico compreso tra 0 e 255, indicando l’intensità della luce di ciascun componente primario. Ad esempio, il colore bianco viene rappresentato come (255, 255, 255), il rosso puro come (255, 0, 0) e così via.

La matematica che sta dietro al modello RGB si basa sul concetto di combinazione additiva dei colori. Questo significa che l’illuminazione di ciascun componente primario si somma per produrre un nuovo colore. Ad esempio, quando la luce rossa e la luce verde si combinano, il risultato è il colore giallo. La combinazione di tutte e tre le luci primarie produce il colore bianco.

Il modello CMYK

D’altra parte, il modello CMYK è comunemente utilizzato per la stampa a colori, dove vengono utilizzate quattro inchiostri: ciano (C), magenta (M), giallo (Y) e il colore chiave (K) o nero. In questo sistema, i colori vengono generati sottraendo luce bianca dai colori. Ad esempio, il ciano assorbe la luce rossa, il magenta assorbe la luce verde e il giallo assorbe la luce blu. La combinazione di tutti e tre i colori primari ciano, magenta e giallo produce un colore neutro, che appare come nero o grigio scuro.

La geometria

La geometria è un’altra area della matematica che ha un impatto significativo sul design. La geometria studia le forme, le dimensioni e le relazioni spaziali. Le forme geometriche possono essere utilizzate per creare strutture solide e stabili, ma anche per generare movimento, fluidità ed equilibrio visivo. Ad esempio, i designer di oggetti di uso quotidiano, come sedie o tavoli, spesso si basano sui principi geometrici per creare pezzi ergonomici e funzionali. Allo stesso modo, gli architetti utilizzano la geometria per progettare spazi che siano esteticamente piacevoli e che sfruttino al meglio la luce e le proporzioni.

Che rapporto c’è tra la geometria e il design?

La geometria e il design sono strettamente collegati e si influenzano reciprocamente in molteplici modi. Questa organizzazione razionale fornisce un insieme di principi e strumenti matematici che possono essere applicati nel processo di progettazione per creare forme, strutture e composizioni visivamente armoniose.


Ecco alcuni aspetti che evidenziano la relazione tra geometria e design:


Proporzioni e rapporti: La geometria studia le proporzioni e i rapporti tra le forme. Questi principi possono essere applicati nel design per creare equilibrio e armonia visiva. Ad esempio, la sezione aurea, menzionata in precedenza, è un rapporto geometrico spesso utilizzato per creare proporzioni piacevoli.
Forme geometriche: Le forme geometriche, come cerchi, quadrati, triangoli e rettangoli, sono elementi di base nel design. Possono essere utilizzate per creare strutture, definire confini, organizzare spazi e creare pattern.

Composizione spaziale: La geometria aiuta a definire la disposizione degli elementi all’interno di uno spazio. Le regole geometriche possono essere applicate per stabilire l’orientamento, l’allineamento, la ripetizione e la distribuzione degli elementi visivi. Questo contribuisce a creare un senso di equilibrio, ritmo e armonia nella composizione.

Prospettiva e tridimensionalità: Una struttura rigorosa è fondamentale per la rappresentazione e la comprensione degli oggetti tridimensionali nello spazio. Nell’ambito del design, la prospettiva e la rappresentazione tridimensionale sono importanti per creare una sensazione di profondità e realismo in disegni, illustrazioni o rendering 3D.

Strutture e modelli: La geometria fornisce una base per la comprensione e la creazione di strutture, come edifici, ponti e oggetti industriali. Le forme geometriche e i principi strutturali sono considerati nella progettazione di tali elementi per garantire solidità, stabilità e funzionalità.

Pattern: La geometria offre la possibilità di creare pattern, cioè composizioni regolari e ripetitive di forme geometriche. Questi motivi possono essere utilizzati per arricchire il design di tessuti, superfici decorative o grafiche.

Questa disciplina fornisce un fondamento matematico per il design, offrendo principi e strumenti che possono essere applicati per creare proporzioni armoniose, strutture solide, composizioni visivamente piacevoli e rappresentazioni tridimensionali. Il design, d’altra parte, utilizza la geometria come uno strumento creativo per esprimere idee, comunicare visivamente e creare oggetti funzionali ed esteticamente gradevoli.

Spesso tante cose si danno per scontate, ma nelle composizioni, anche le più semplici, hanno alla base la matematica

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