検索に移動この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。(2008年10月)この項目では色を扱っています。閲覧環境によっては、色が適切に表示されていない場合があります。space)は、立方的に記述される色の空間である。カラースペースともいう。色を秩序立てて配列する形式であり、色を座標で指示できる。色の構成方法は多様であり、色の見え方には観察者同士の差異もあることから、色を定量的に表すには、幾つかの規約を設けることが要請される。色空間が表現できる色の範囲を色域という。色空間は3種類か4種類の数値を組み合わせることが多い。色空間が数値による場合、その変数はチャンネルと呼ばれる。色空間の形状はその種類に応じ、円柱や円錐、多角錐、球などの幾何形体として説明され、多様である。基礎知識[編集]表色系[編集]表色系は、心理的概念あるいは心理物理的概念に従い、色を定量的に表す体系である。通常は3つの方向性を具える空間で表現され、色空間を構成する。色を心理物理量と捉え色刺激の特性によって現すものである。数値として伝達する場合に適している。後述のXYZ表色系が代表的な例である。色を色の3つの特徴に従って配列して、その間隔を調整し整合性を高め、尺度と共に差し出すものである。後述のマンセル表色系やNCSが代表的な例である。色の具現化のガイドが厳格な色体系は、色を直接作り出す場面で用いられることが多く、そうでない色空間は、色を情報として伝達する場面で用いられることが多い。数学的には3つの変数があれば、すべての色を表現できると言える。すべての色を表示できる必要がない状況や、そのほか実用の便宜のために、2変数以下、あるいは4変数以上を用いる色空間もある。変数の取り方もさまざまなものがあり、目的に応じて多種多様な規格が存在する。計算によってある色空間から別の色空間への変換は行えるが、変換後の色空間で表現できない色の情報は失われてしまう。その計算はふつう不完全である。色を扱うにあたっては、なるべく色空間を統一して作業することが求められる。記録できない色空間がある。色空間上での距離・間隔が、知覚的な色の距離・間隔に類似するよう設計されている空間。色の物理的な差異よりも、人間の知覚上での差異に主眼を置いた色空間。工業的には、工業製品の色彩の管理に要請される。表色系[編集]CIE表色系[編集]CIE(国際照明委員会)が定める表色系。原色をR(赤、700nm)、G(緑、546.1nm)、B(青、435.8nm)とする表色系を、CIEのRGB表色系という。現在[いつ?]のパソコンにおいては最も多く用いられる。ディスプレイデバイスなどへの出力指示などに用いられる。XYZ表色系RGB表色系は色知覚のよい近似であるが、知覚できる色を完全に合成できるわけではない。レーザー光などにみられる単一波長の色はRGB色空間の外側であって、加色によって再現することができない。この問題は、RGBの係数に負の値を許可することによって色空間を拡張すれば表現することができるが、取り扱いに不便である。したがってRGB表色系を単純な一次変換で負の値が現れないように定めたXYZ表色系を、CIEは1931年にRGB表色系と同時に定めた。XYZ表色系は他のCIE表色系の基礎となる。RGB表色系と異なりXYZ表色系では、それぞれの数値と色彩との関連がわかりにくい。Yは物理的な輝度(一般的には直感的なわかりやすさを優先して「反射(透過)率」という用語が使用されることが多いが、厳密には反射(透過)面をある方向から観察した時の輝度率として表現すべきものである。反射率(厳密には輝度率)を評価したもので、完全拡散反射(透過)面での観察方向の輝度に対する試料面から観察方向への輝度の比である。)を表し、Zはおおむね青みの度合いを表すと考えてよい。Xは、それら以外の要素を含むと解釈できる。xyY表色系XYZ表色系では数値と色の関連がわかりにくい。そこでXYZ表色系から絶対的な色合いを表現するためのxyY表色系が考案された。{Y}{X+Y+Z}}\,}YはXYZのYをそのまま使う。このxとyを色度座標と呼び、すべての色はxとyによる2次元平面、および明度を示すYで表現できる。当然ながら、xyYからXYZに変換することもできる。{Y}{y}}(1-x-y)}L*u*v*表色系CIEが1976年に定めた均等色空間のひとつ。CIELUV(エルスター、ユースター、ブイスターと読むのが一般的)は光の波長を基礎に考案されたもので、XYZ表色系のxy色度図の波長間隔の均等性を改善したものである。Z8518に規定されている。L*a*b*(エルスター、エースター、ビースター、慣用的にはシーラブと読む)はXYZから、知覚と装置の違いによる色差を測定するために派生した。L*はLuminosity(明度)を意味する。8729に規定されている。b^{*}}^{2}}}}を求めればよい。XYZを直接の基礎として、色差の知覚の線形化を試みている。L*、a*、b*の非直線関係は、目の対数的な感応性の模倣を目的としている。色情報は、色区間の白色点nの色を参照する。RGBよりも広いため既製ディスプレイでは対応していない。レタッチ用途としてはもっぱら輝度チャンネル(L*)を使って内部処理に使用することが多い。a*b*のカラーチャンネルには手を入れないため画像の劣化が防げる。3属性を用いて色を表す。オストワルト表色系[編集]マンセル表色系が心理的考察に基づいているのに対し、オストワルト表色系は心理物理学的考察に基づいている。現在でもデザイン分野などで利用される。ドイツの化学者のヴィルヘルム・オストヴァルトによる。NCS[編集]詳細は「ナチュラル・カラー・システム」を参照NCS(ナチュラル・カラー・システム)はヘリングの反対色説の系譜にある表色系である。これを人間の感覚判断に委ねることがNCSの特徴であると言える。1990年にスウェーデン工業規格に採用された。してはNCSカラーアトラスがある。DIN表色系[編集]DIN表色系はM.リヒターたちの色差に関する研究を踏まえ均等色空間の実現を目指した表色系である。1955年にDINに採用され、色票集も刊行されている。ヘリングの反対色説に則るが、合衆国のマンセル表色系と異なり、色相は黄から始まる。これはゲーテの思想との縁故が指摘[1]されている。一般的な色空間[編集]RGB[編集]詳細は「RGB」を参照RGBは一般に、加法混合を表現するのに使われる。光の三原色であり、数値を増すごとに白くなる。反対に、数値を減らすごとに黒くなる。コンピュータのモニタで用いられるのも、このRGBである。視覚上では、色は光の三原色に近い、3波長に対応した網膜の錐体細胞が受け取って知覚される。これには若干の個人差があり、また実際問題として純粋な3波長を用意することが難しい場合が多いため、混色系の色空間にはさまざまな種類のものがある。さまざまな表色系が存在するが、それぞれの表色系ごとに、赤・緑・青の基準が定められている。コンピュータで同時に表示可能な色数は、ビデオメモリにおいて各ピクセルに何ビットの情報を割り振るかにより決定される。[いつ?]メモリが高価だった頃には表示色はかなり限られていたが、現在[いつ?]ではRGB各8ビットの計24ビットを割り振ることで、1677万7216色の表示を可能にしている。これは、ほとんどの人間の目で識別可能な限界とされ、フルカラーやトゥルーカラーなどと呼ばれる。24ビットでは画像編集の過程で劣化が無視できないため、内部的にはRGB各16ビットの計48ビットなど、より多ビットで扱うことがある。「RGBでは人間が知覚できる色をすべて表現できる」と説明されることがあるが、これは若干の誤解を含む。これについてはXYZで詳述。CIExy色度図におけるsRGB(三角形の内側)とCMY(白線の内側)の範囲。基準となっている平面はxyY色空間で、全ての色空間を包摂できる。xyYは均等色空間ではないため、面積の大きさが知覚上での色の多様さとは直接対応しない点に注意。モニタ、プリンタ、デジタルカメラなどではこの規格に準拠しており、互いの機器をsRGBに則った色調整を行なう事で、入力時と出力時の色の差異を少なくする事が可能になる。Systemsによって提唱された色空間の定義で、sRGBよりも広い(特に緑が広い)RGB色再現領域を持ち、印刷や色校正などでの適合性が高く、DTPなどの分野では標準的に使用されている。DCI-P3デジタルシネマ向けの広い色域(特に赤が広い)を持つ色空間。Initiativesが提唱。BT.2020BT.2020はBT.2100の下位規格であり、要求仕様はほぼ同等であるが、フルHDとHDRには未対応である。フルHDの映像で用いられるBT.709を拡張して策定されている。2012年に制定され、2015年に更新された。(ITU-R)が2016年7月に制定した、フルHD(2K)・4K・8Kの解像度を扱うデバイスが満たすべき仕様についての国際規格である。デジタルシネマの色空間を包含し、実在する物体色の色空間のうち、99.9パーセントを再現する。HDRにも対応し、現実世界の光のコントラストをより良く再現する。現状では最も広い色空間である。BT.2020を拡張して策定されている。RGBA[編集]RGBA(もしくはARGB)はRGBの色空間に加えて、アルファチャンネルも色決定に考慮させる。これは、透過(透明度)を表現するものである(厳密には色空間ではない)。CMY[編集]CMYは印刷の過程で利用する減法混合の表現法である。基本色は白で、それに色の度合いを加えて、黒色にしていく。始めは白いキャンバスから始め、インクを加えて暗くしていく(反射光を減らす、すなわち減法)ということである。インクの数値が含まれている。CMYK理論上、CMYをすべて均等に混ぜると黒色になるが、インクや紙の特性上、CMYのインクを混ぜて綺麗な黒色を作るのは技術的に困難であり、通常はすべてを混ぜても濁った茶色にしかならない。plate)の発色を良くするために、別途黒インクを用いるようになったのがCMYKである。画像の輪郭など細部を示すために用いられた印刷板のことであり、通常黒インクのみが用いられた。Kは"blacK"の略とされることが多いが、これは俗説で本来誤りであり、ブラックはBkと書く。日本の印刷業界では黒インクを「スミ(墨)」と呼ぶことがある。印刷物では、黒は文字などで多用されるため、インクの節約にもなるので、現在ではもっとも使われている。インクの数値が含まれている。一般的にイエローの使用頻度が少なく、CMKだけで十分表現可能であり、印刷コストも下がることからチラシなど低価格印刷物に利用されている。HSV[編集]HSVはコンピュータ上で絵を描く場合や、色見本として使われる。これは、色を色相(色味)と彩度という観点から考える場合、加法混合や減法混合よりも自然で直感的だからである。