2019年10月アンディマンのテクノロジー(援技力)写真表現に関わる専門的な知識を補うために設けたブログです。新たらしい時代に相応しい技術情報を掲載していきます。普段疑問に思った問題の解決に繋げるテーマを醸成していきます。colors)とは、混色することであらゆる種類の色を生み出せる、互いに独立な色の組み合わせのことをいう。互いに独立な色とは、たとえば原色が3つの場合、2つを混ぜても残る3つ目の色を作ることができないという意味である。人類の目においては、原色は3つの色の組み合わせであることが多い。テレビモニタや照明などで、異なる色の光を重ねて新たな色を作る「加法混色」の三原色は、通常赤・緑・青の3色である。絵具を混ぜたり、カラー印刷で色インクを併置するときに行われる「減法混色」の場合の三原色は、シアン・マゼンタ・イエローの3色である。原色とされる色の選択は、基本的には恣意的なものである。加法混色の三原色に使う赤・緑・青も多様であり、表現のしやすさなどを考えに入れてさまざまな基準が定められている。Lumière)では、赤・緑・青のほかに橙・緑・紫の組み合わせも使われた。原色は電磁波の本質的な要素ではない。原色は、生物の眼が可視光線に対して起こす生理学的反応と結び付けられている。レーザー光のような単色光は別として、天然光や照明などの光は、あらゆる波長の放射エネルギーが合成されており連続的なスペクトルを持つ。その刺激値空間は無限次元にわたるが、人間の目はこれを次のような受容の仕方によって三次元の情報として処理している。人間の目の奥の網膜には一面に光受容細胞(錐体細胞と桿体細胞)があるが、光量が充分な場合は3種類からなる錐体細胞が反応する。錐体細胞には、長波長に反応する赤錐体、中波長に反応する緑錐体、短波長に反応する青錐体の3種類があり、それぞれの波長に最も反応するタンパク質(オプシンタンパク質)を含む。これらが可視光線を感受することで信号が視神経を経由して大脳の視覚連合野に入り、ここで赤・緑・青の3種類の錐体からの情報の相対比や位置を分析し、色を認識している。人間など、3種類の色覚受容体をもつ生物の色覚は「三色型色覚」(trichromacy)とよばれている。これらの種の生物は、光刺激を3種類の錐体で受けとめ三次元の感覚情報として処理し、あらゆる光の色を3つの原色の混合比として捉える。色覚受容体の種類の数が違う生物は、異なる数の原色によって色を感じている。四色型色覚(tetrachromacy)を持つ生物には四種類の色覚受容体があり、四原色の組み合わせで色を認識している。人間は波長780nm(赤)から380nm(紫)の範囲までしか見ることができないが、四色型色覚の生物は波長300nmの紫外線まで見ることができ、四番目の原色はこの短波長の範囲にあると考えられている。鳥類や有袋類の多くは四色型色覚を持つが、人間でも女性の中には四色型色覚を持つ人もいる。X染色体にある赤錐体と緑錐体の遺伝子は時として変異により赤・緑のハイブリッドの錐体細胞を作ってしまい色覚障害を起こすことがあるが、女性の場合はX染色体が2つあるため、1つのX染色体でこのような変異が起こってももう一方で正常な赤錐体と緑錐体が作られれば、赤・緑・青のほかに長波長の範囲にもうひとつの原色を認識することになる。人間の色覚受容体が反応する波長は個々人においても多様であり、色覚の「正常」な人の間でも微妙な色覚の差として現れる。人間以外の生物の場合、こうした多様性の幅は大きいが個々の生物はそれに適合していると考えられる。霊長類以外の哺乳類のほとんどは、緑と青の2種類の色覚受容体しか持たないため二色型色覚(dichromacy)であり、原色は2色しかない。大多数の人間のもつ3色型色覚以外の生物の見る世界は色が狂って見える、と考えるのは誤りといえる。そのように生まれた生物にとってはそれが普通な世界の色であり、そうした生物が色を知覚する能力は、人間の色覚の能力とは種類が違うであろう。人間にとって自然な色に見えるものは、他の生物たちにとっても自然に見える。三原色の光を使って人工的に再現した色(たとえば、カラーテレビの画面)を見る場合、人間にとっては自然な色に見えても他の生物にとっては自然な色には見えない。原色を使って色を再現するときには、再現するものの色覚のシステムに依存した再現がなされる。色を表現する媒体のうち、様々な色の発光体を組み合わせて観るものの方へ放つことで色刺激を起こすものは、加法混色を使用して色を作っている。この場合、典型的に使われる原色は赤(Red)・緑(Green)・青(Blue)の3色である。白色の光を合成する為の波長を「光の三原色」や「色光の三原色」といい、次の三色を用いる。nm)テレビほかディスプレイ類はこの三原色からなる「RGB」を用いて様々な色を加法混色で作る代表的な例である。原色として用いられる3色は、幅広い色を表現するために色度図上で可能な限り大きなカラートライアングルを描ける色相・純度の色であり、蛍光体や燐光体の手に入りやすさ(またはコストや使用電力など)も加味して選ばれている。BT.709-2)で定められたsRGBは、その例である。赤と緑の光を重ねて投影すると黄色・橙色・茶色の影ができる。緑と青の光を重ねるとシアンの影が、赤と青の光を重ねると紫とマゼンタの影ができる。3つの原色を等しい割合で重ねると、灰色および白色の影ができる。して生成される色空間を、RGB色空間という。カラートライアングルの各頂点(三原色)は、色度図に描かれた馬蹄形の曲線上(最も彩度の高い「スペクトル色」の軌跡)に置かれ、可能な限りの大きさ(色の幅の広さ)を実現している。このトライアングルにある赤と紫の限界の波長を現行のディスプレイで表現するには発光効率が非常に低くなるため、この三原色を実際に使うディスプレイ類は、存在しない。色温度とは、ある光源が発している光の色を定量的な数値で表現する尺度(単位)である。単位には熱力学的温度のK(ケルビン)を用いる。色温度は、表現しようとする光の色をある温度(高熱)の黒体から放射される光の色と対応させ、その時の黒体の温度をもって色温度とするものである。どのような物質も、高熱を加えると、その温度によってさまざまな波長の光を放射するようになる。その色合いは、物質ごと、温度ごとに微妙に異なる。鉄の釘など金属をガスの炎で加熱すると光を発するようになる(実際には温度を持っていればオレンジよりも波長が長い赤外線、遠赤外線などをわずかに発している)。最初はオレンジ色であり、だんだん白く輝くようになる。一般的な感覚とは逆に、寒色系の色ほど色温度が高く、暖色系の色ほど色温度が低い。これは、日常的に目にする赤い炎は、炎としては最も温度が低いものだからである。理想的な黒体を想定すると、ある温度において黒体が放射する光の波長の分布を導き出すことができる。温度が低い時は暗いオレンジ色であり、温度が高くなるにつれて黄色みを帯びた白になり、さらに高くなると青みがかった白に近くなる。このように、白という色を黒体の温度で表現することができるのであり、この温度を色温度と呼ぶ。(このカラーチャートは概略図であり、特に物体を特定して色温度を計算したものではない。Kであり、普通の太陽光線は、5000~6000Kである。Kよりも高い色温度のほうが「白」く感じられる)。写真やテレビ、パソコンのモニタなどでは、色温度は色の正確な再現のために重要である。Kと想定されており、フィルム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。Kであり、かなり青みがかっている(当然ながら色再現上の問題がある)。変更できるため、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。Kに変えれば疲労感が和らぐので、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。ようなソフトウェアでもパソコンの色温度が調整できる。人間の視覚における色の認識と色温度とは比例関係にない。そのため、人の感じ方により近い表現として、色温度の逆数である逆色温度を使う方法がある。使う(呼び名は違うが大きさは同じ単位である)。前後になり色の変化が一定に感じられる。色温度が高いと間隔が広いのに中間の色温度の蛍光灯があまりないのはこのためである。一般に販売されている。色温度とは、太陽光や自然光、人工的な照明などの光源が発する光の色を表すための尺度のことである。単位はケルビン(K)である。光源の温度や明るさとは関係ない。色温度の単位(K)が低いほど暖色系の色を発し、高いほど寒色系の色を発する。ともに光源の光色(青っぽい、赤っぽいなど)を表す尺度であるが、厳密には、それぞれの用語の意味するところは異なる。光源の色度が黒体放射軌跡上にある色度と一致した場合に、その色度を有する黒体の温度で光源の色度を表すとき、これを色温度という。実用的な光源(蛍光ランプなど)の色度は、黒体放射軌跡に隣接して分布するものの、完全には一致しない。そこで、光源と最も近い色に見える黒体放射の色(温度)で表示することが、実用的に行われる。これを相関色温度という。UCS色度図)上に描かれた黒体放射軌跡に対して、光源の色度点から垂線を下ろし、黒体放射軌跡と交わる点の色温度から、相関色温度を求めることができる。白色に近い光源色を表すのに便利である。黒体放射軌跡からの偏りがある場合には、UCS色度図上での距離で示し、併記することがある。2つのランプの光を比較する時、以下に注意すべきである。色度や相関色温度が同じランプでも、演色性が違うことがある(分光分布が違うランプの時)・色の見え色の見え方は、環境条件によって異なる。光の違いによって、色は見え方が異なってくる。光と色の関係を考えてみると、光は電磁波の一種で、人間が見ることができる可視光線と言う範囲がある。その光が、ものにあたって反射、あるいは吸収されることのよって色が見えてくる。光がなければ色は見えず、光のもと、すなわち光源が重要なわけである。光がなければ色は見えず、光のもと、すなわち光源が重要なわけである。光源(光)には色温度という色成分を持っているので、使用する光の性質によって色の見え方が異なる。環境光は暗い部屋でPCの画面を見るとよりはっきりした忠実な色で見えるが、蛍光灯の下では青っぽい色(昼光色)に見える。これは6,000K程度の光源で見たためにその色温度が作用したものである。同様に、白色電球の下では少しオレンジがかった色(電球色)に見える。これは3,000K程度の光源で見たためその色温度が作用したものである。色を見る時、「正確」な色を判断する場合には、何らかの基準の光源が必要になってくるので、国際照明委員会が規定した、タングステン電球に近いA光源、太陽直射光に近いB光源、昼光に近いC光源、さらに自然光に近い合成昼光D光源という「標準の光」を用います。基本となっているのはすべてのエネルギーを連続して持っている太陽の光とされており、測色用の機器などでは、それに近い波長をもっている標準光D65という光源が用いられていることが多いでしょう。光源について、太陽光にどれだけ近いかを「演色性Ra」と言う数値で評価しています。野菜など自然の色等は、演色性の高いランプを用いると生き生きとして熟したおいしさを感じさせてくれます。機器を使わず、目で見て測定する場合は、昼光の北窓が良いとされています。光の変化が少なく安定して見えるからです。陽の光を直接受けた場合、反射する光の量が多すぎて光るような状態になり、淡い色等は見えなくなってしまいます。外での色彩の調査をする場合には、晴天より薄曇りで周辺全体に光が柔らかく拡がっている状態のほうが色を見やすいのです。カラーチャートは、「色」の「表」、つまり色見本を配列した板状の物体であり、画像システムの色彩再現性をチェックするなど色の比較・測定に用いる。デジタルカメラやスキャナーなどのグラフィック機器を較正したり特徴を明らかにするのに使われる。光に照らされたときの、物体の色の見え方を「演色性」という。この値が100に近いほど、本来の自然の色を再現できる性質が高いと言われている。