これらは、一般に考えられている白よりかなり黄色っぽい。高い色温度では「白」く感じられる)。代表的な光源の色温度とその影響は上図に示す通りである。光源の分光分布に対応した写真(画像)を見るとそ差が顕著見みられる・やはり自然光(太陽光)は最も良い色再現が得られている。ナトリウム灯はトンネルの照明として使用されているが、色再現性は4種類の中で最も悪い。これはナトリウムの寿命が非常に長いので経済効果を鑑みて明るさを得ればよいという理由で採用されている。写真やテレビ、パソコンのモニタ(ディスプレイ)などでは、色温度は色の正確な再現のために重要である。想定されており、フィルム(長露光用のタングステンタイプと短露光用のデイライトタイプ)はこの色温度の照明下で最適な色再現ができるよう作られている。あり、かなり青みがかっている。変更できるため、グラフィックデザインや映像制作などの都合で適切な色温度を選べる。変えることで作業者の疲労感(ストレス)が和らぎ、色彩についての正確さが厳しく要求されない場面でもこの機能は有用である。ソフトウェアでもパソコンの色温度が調整できる。Index、略称:CRI)がこれにあたる。8726:1990(光源の演色性評価方法)としてJIS(日本工業規格)化されている。して表したものである。candle)とは、天文学で距離を推定する際に用いられる天体で絶対的な光度が分かっている天体を指す。銀河系外を対象とする天文学や宇宙論の分野では、距離を導出する重要な手法のいくつかが標準光源に基づく方法を採っている。分かっている標準光源の絶対光度(またはその対数をとった絶対等級)と、実際に観測される見かけの明るさ(見かけの等級)とを比較することで、その天体までの距離を以下のように計算することができる。静止系で同じ波長域について測光した値を用いる)。標準光源として用いられる天体には以下のようなものがある。我々の銀河系内や近傍の球状星団の距離の測定に用いられる。約20Mpcまでの銀河系外の距離測定に用いられることが多い。極大時の絶対等級が光度曲線の形の関数として非常に良く決まっている。銀河系外の遠方の距離測定に有用である。銀河天文学ではX線バースト(中性子星の表面で起こる熱核反応のフラッシュ現象)が標準光源として用いられる。X線バーストの観測ではX線のスペクトルが星の半径方向の膨張を示している場合がある。これはバーストで放射される光子の輻射圧が星の重力を上回って星表面の物質を外へ膨張させていることを示しており、従ってバーストの極大時のX線のフラックスがエディントン光度に達していることになる。このエディントン光度は中性子星の質量(1.5太陽質量という値が仮定されることが多い)が分かれば計算によって求められる。この方法によっていくつかの低質量X線連星の距離を測定することができる。低質量X線連星は可視光では極めて暗いため、距離の測定が非常に難しい。標準光源を用いる際の第一の問題は、その標準光源の絶対光度がどの程度「標準的」なのか、という問題である。この問題はこれまで繰り返し取り沙汰されてきた。例として、今までの観測から、距離が分かっているIa型超新星は(光度曲線の形状に応じた補正を行なえば)全て同じ絶対光度を持っていることが分かっている。Ia型超新星は伴星からのガスが白色矮星に降着して質量がチャンドラセカール限界を超えるために引き起こされると考えられているため、爆発直前の星は全てチャンドラセカール限界にほぼ等しい質量を持つと考えられており、これが絶対光度がほぼ同じになる理由と考えられている。どのような場合でも同じ絶対光度になるかどうかは必ずしも明らかになっていない。遠方のIa型超新星で我々の近傍のIa型超新星と異なる性質を持つものが存在する可能性についても分かっていない。この問題が単に哲学的な問題にとどまらないことは、ケフェイド変光星を用いた距離測定の歴史に示されている。1950年代、ウォルター・バーデは当時標準光源の較正に用いられていた太陽近傍のケフェイド変光星が、近傍銀河の距離測定に使われていたケフェイド変光星とは別の種類に属することを発見した。太陽近傍のケフェイド変光星は種族Iに属する恒星で、遠方の距離測定に使われていた種族IIのケフェイド変光星よりも金属量がずっと多い恒星だった。その結果、種族IIの恒星は実際にはそれまで考えられていたよりもずっと明るいことが明らかとなり、球状星団や近傍銀河までの距離、天の川銀河の直径などの測定値は全て約2倍大きい値に修正された。)2019年06月10日09:00カテゴリ光の性質(1/2)量子論の原点となった光の二重性によって、光は「波」と「粒」、両方の性質を持っていることが証明された。その波としての性質(波動性)を表すために「波長」という言葉が使われる。波長は、光が1回振動する間に進む距離のことで、ナノメートル(nm。10億分の1メートルのこと)という単位がよく用いられる。nmの間の光だけで、可視光と呼ばれるものである。これらは人間には見えまないが、これらも光の一種である。(ただし、4色型人間も少数ながら存在し、それらは紫外線領域まで見ることができる)一方、光は「粒」の性質も持っている(光の粒子性)。その粒の数によって光の強さが変化する。明るい光は粒の数が多く、暗い光は粒の数が少ない。この光の粒のことを「フォトン」や「光子」という。オシロスコープという装置で音と光の信号を比較してみると、光の粒子性を確かめることができる。波である音は、その強さ(音の大きさ)を徐々に弱くしていくと信号が小さくなり、ついにはなくなる。それに対して光は、徐々に弱くしていくと、信号の総量は少なくなるが、まばらなパルス(ごく短時間の信号)として検出でき、その信号ひとつひとつの大きさが小さくなることはない。このことから、光にはこれ以上小さくできない、「粒」の性質があることがわかった(光電効果)。光のエネルギー(光エネルギー)は振動数に比例し、波長とは反比例の関係にある。光の波長とその名称は上図のように表せる。energy)とは、電磁波の一種である光が持つエネルギーを指す。単位はジュール(J)で、光エネルギーは光に含まれる光子の数と光子の振動数(=周波数、波長の逆数に比例)によって決まる。エネルギーとの関係式は、以下のように表される。上式でhとcは定数なので、次の式に置き換えられる。]で光のエネルギーを求めることができる。結果として、可視光線のエネルギーは次の表のようになる。]で加速された電子1つのエネルギーである。出典:http://www003.upp.so-net.ne.jp/hana-jun/color/hansha_kyuushuu.htmlこれまで、色は物体がどの波長の光を吸収し、どの波長の光を反射するかで決まるということを説明した。それでも、まだまだ説明不足な感じがするので、光の反射と吸収についてもう少し詳しく説明する。下のグラフを見て頂きたい。これは分光反射率曲線(分光特性)と呼ばれるグラフで、対象となる物体がどの波長の光をどれくらいの割合で反射させるのか表したものである。この図だと、横軸(波長)の左側、すなわち短波長や中波長の光はほとんど反射されていない。反対に右側の長波長の光がほとんど反射されている。この図はリンゴのような赤い物体の分光カーブを表している。このように、分光分布(ここでは反射率で示す)は色によって形状が異なる。下の3つのグラフを見て頂きたい。3つのグラフとも分光分布がほぼ水平(平坦)の形状になっている。これは、いずれの波長の光も一様に反射していることを意味します。3つの曲線は縦軸(反射率)の高さが違っている。左の図は、ほとんどの割合で光を反射している。あらゆる波長の光を平均的にほとんど反射している(これが白である)。逆に一番右の図はほとんど反射していないません。言い換えればほとんど吸収していることになる。それでは真ん中の図はどうでだうか。半分程度の反射率である。これは灰色を表している。このことから分かるように、白や黒、灰色といったモノトーンを構成する色みのない色は、どの波長の光も一様に反射します。反射率によって明るさ(白さ)が変わるのです。反射率が高いほど灰色でも白に近い(明るい)灰色になり、逆に低いほど黒に近い(暗い)灰色になる。これまでは、白い色の物体はすべての波長の光を反射する、というように少しあいまいな表現を用いてきた。すべての波長の光を反射するのは灰色にも言えることである。赤や青であっても、程度の差こそあれどの波長も反射していることになる。このことから、白い色の物体はすべての波長の光を一様にそして高率で反射する、と定義できる。赤い色の物体は長波長の光を100%反射して、短波長の光を100%吸収する(反射率0%)わけではないこと、つまり反射した光の中には短波長・中波長の光も含まれていることが分かる。このことを補足すると図示したように、物体(赤いリンゴ)は赤色付近の波長を反射させその他の波長は吸収されること示す。グラスグラスに注いだワイン(紫色の液体)は透過光が紫色となりその他は吸収される。反射光や透過光は人間の網膜まで至り、色覚メカニズムによって、物体色として知覚(認識、弁別)される。light)、あるいは光速度は、光が伝播する速さのことである。m/s(≒30万キロメートル毎秒)と定義されている。太陽から地球まで約8分20秒(8分19秒とする場合もある)、月から地球は、2秒もかからない。俗に「1秒間に地球を7回半回ることができる速さ」とも表現される。光速は宇宙における最大速度であり、物理学において時間と空間の基準となる特別な意味を持つ値でもある。現代の国際単位系では長さの単位メートルは光速と秒により定義されている。光速度は電磁波の伝播速度でもあり、マクスウェルの方程式で媒質を真空にすると光速が一定となるということが相対性理論の根本原理になっている。重力作用も光速で伝播することが相対性理論で予言され、2002年に観測により確認された。光速は、物質中では真空中よりも遅くなる。屈折という現象がおきるのは、光速が媒質によって異なるためである。物質中の光速よりも速い速度で荷電粒子が運動することが可能であり、このときチェレンコフ放射が発生する。物質の絶対屈折率は、真空中の光速をその物質中の光速で割った値で定義されている。水の屈折率は可視光領域波長で約1.33、真空中の光速度は約30万km/sであるから、水中での光速度は約22.5万km/sとなる。radiation)は、荷電粒子が物質中を運動する時、荷電粒子の速度がその物質中の光速度よりも速い場合に光が出る現象。チェレンコフ効果ともいう。このとき出る光をチェレンコフ光、または、チェレンコフ放射光と言う。この現象は、1934年にパーヴェル・チェレンコフにより発見され、チェレンコフ放射と名付けられた。その後、イリヤ・フランクとイゴール・タムにより、その発生原理が解明された。これらの功績により、この3名は1958年のノーベル物理学賞を受けた。右図は、アメリカ/アイダホ国立研究所内にある新型実験炉で観測されたチェレンコフ放射(青白い光)の例を示す。前述したように、電磁波とは、電磁場の周期的な変化によって形成された波である。磁場によるローレンツ力によって荷電粒子の進行方向が曲げられ発生する。マイクロ波からX線にいたる広い範囲の連続スペクトルを持っている。電波(波長:1mm-100km)・・・正確には、380nm~780nmに基づく。波長の違いにより、性質が異なる。よって、光通信システム、電子レンジ、携帯電話、テレビ、海上無線など様々なものに用いられる。赤外線(波長:750nm-1mm)スペクトルが赤より外側にある。波長が可視光線よりも長く、電波より短い。空気中の透過力が大きい。熱作用が大きいので熱線とも呼ばれる。波長の長さにより、近赤外線(0.7-2.5μm)※2、中赤外線(2.5-4μm)、遠赤外線(4-1000μm)に分けられる。一部とされることもある。育成光線とも呼ばれ、動植物の成長に必要である。クリーンで安全なエネルギーでる。可視光線(波長:約380nm-約750nm)電磁波のうち、人間が見ることのできる波長のもの。この波長の範囲より短くなっても長くなっても、見ることができなくなる。可視光線は、普通、様々な波長が混ざった状態で、白に近い色に見える。プリズムなどを用いて波長によって分離してみると、それぞれの波長で異なった色をしている。これは連続的な移り変わりで、国や文化によって分類が異なる。地球には分厚い大気が覆っている。この大気は可視光線と赤外線の一部、および電波の一部に対して殆ど不透明であるといえる。波長領域の電磁波が地球に降り注いでいる。電磁波の多くの波長領域に対して、大気が不透明なので、それらは地表まで届くことが少ないのである。物質が不透明になる理由は「吸収」はもちろんのこと「散乱」や「反射」などによっても引き起こされる。ある種の通信用の電波は、60km以上にある「電離層」で反射して、地上に戻ってくる性質あり、遠方の通信に使用されている。その逆に、宇宙からやってくる波長が数十メートル以上の電波は、電離層で反射され、地上まで届くことはない。赤外線の殆どは、大気中や二酸化炭素の分子などによって吸収、散乱され、地上には届かない。紫外線の殆どは、大気上層に存在する「オゾン」の分子によって吸収されてしまう。X線とガンマ線も、窒素分子や酸素分子による吸収を受けて、地上には殆ど届かない。可視光は、一部が大気の分子によって散乱されるが、それらの殆どが地上まで届く。上図はZ軸上を振動する電磁波である。X線、ガンマ線などがあるが、これらは波長が違うだけで同じ種類であるといえる。波長の中で電磁波の矢印は1周期分上下に振動する。電磁波は波長に関係なく、真空中では同じ秒速約30万メートルで進んでゆく。電磁波が通過するZ軸上のある1点に着もくすると、その点の電場は電磁波の通貨に伴って振動する。1秒当たり並みの振動回数を「振動数(または周波数)というが、波長が短いほど振動数は高く(多く)なる。波長の長い電波は振動数の低い電磁波であり、波長の短いガンマ線は振動数の高い電磁波である、と言えるのである。写真においては、一見光などはよく理解しているので今更特別に探究する必要がないと考え方を持っていることはやぶさかではないが、光の性質を利用した撮影テクニックの向上を目指すことは他を差別化する意味でも、とても意義のあることである。「光と影」の織り成す造影美の醸成は、写真家にとってかけがいのない財産になることが間違いでないといえよう。