光と色の三原色

光と色

太陽などの光源から放出された光が、空気中にある粒子や物体に当たって反射される。

その光が、人間の目の視細胞を刺激することによって脳に伝わり、その情報で私たちは様々なモノを「色」や「形」として感じることができる。

色を見るための 3つの要素

人がモノの色を見るためには 3つの要素が必要で、このうちのどれかが欠けても色を見ることができない。

色の印象

同じ色でも環境や条件によって色の見え方に影響を与え、モノの色の印象が変わってくる。

色と目

目の奥にある網膜（もうまく）には「光」を感じとる 2種類の細胞がある。

桿状体　かんじょうたい
光の明暗を感知する細胞。
錐状体　すいじょうたい
光の色を感知する細胞。

このうちの錐状体は、さらに 3種類の細胞に分かれる。

錐状体
S 錐状体　短波長の青色を感知する細胞。
M 錐状体　中波長の緑色を感知する細胞。
L 錐状体　長波長の赤色を感知する細胞。

人間の目に入ってきた光から、それぞれの細胞が感じた信号の強さを脳で処理することで、私たちはその光を「色」として感じている。

可視光線

波の性質を持っている光は、空間を伝わる波の山から山の長さが異なる。私たちが「色」と呼んでいるものは「可視光線」の波長の違いによってもたらされ、赤や青、黄などの「色の違い」として感じることができる。

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可視光線　かしこうせん
人間が目で認識できる波長（380～780nm）の電磁波のこと。
 
1nm（ナノメートル）＝ 0.001μm（マイクロメートル）
0.001μm ＝ 0.000001 ㎜
 
不可視光線　ふかしこうせん
赤外線や紫外線など、人間が目で認識できない波長の電磁波のこと。

17世紀ごろにイングランドの物理学者 ニュートンが、太陽光などの光には様々な「色の光」が含まれており、それらが重なり合ったものであることを、プリズム（透明ガラスの三角柱）を用いて実験し発見した。

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スペクトル
太陽光などの白色光をプリズムに導くと、光が空気中からプリズムに入るときに屈折という現象が起こり光の進路が少し曲がる。理科の授業で屈折率の実験をやったことがあるのではないでしょうか。水の入ったコップにストローを入れると少し曲がって見える。この原理と同じです。
 
この曲がり方は、光の波長によって少しずつ違っているため、一筋の白色光は色のついた光（赤・橙・黄・緑・青・藍・紫）の帯状になって広がり、この中で波長が長い「赤」はあまり曲がらず、波長が短い「紫」に色が変わるにつれて大きく曲げられる。
 
この七色の光が帯状に色が並んでいること、あるいは波長ごとに色が順に移り変わることを「スペクトル」という。
 
また、それぞれの色のついた光をプリズムに集めて光を通してみると、一筋の白色光になる。
 
白色光 はくしょくこう
太陽光などの色を感じない無色の光のこと。

虹は可視光線

雨上がりの空に、雲間から顔をだした太陽の光を浴びて、きれいな虹がアーチを現らわれた光景をみたことがあるでしょう。それは、空気中に浮遊する小さな小さな水滴がプリズムの役割をしていて、太陽の光が分光されたため「虹」となって見えているのだ。

国によって変わる虹の色

虹の色は「赤・橙・黄・緑・青・藍・紫」の7色。と思われがちだが、実は国や地域によって異なっているようだ。

光源の色と物体の色

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光源色　こうげんしょく
太陽光や白熱光、蛍光灯など、光そのものが発っして見える色のこと。
 
物体色　ぶったいしょく
自ら光を放たない物に光が照らされることによって、その光の一部が物体内部に吸収され、それ以外の吸収されなかった光は跳ね返り、その反射した光を人間の目が色としてとらえる色のこと。
 
物体によって、光のどの部分をどれだけ吸収しどれだけ反射するかは異なるため、それぞれが固有の色を持つことになるので、光が照らされない真っ暗な部屋で物体を見ると色どころか物の形も分からなくなる。
 
表面色 / 反射色　ひょうめんしょく / はんしょしょく
物体に光が照らされたときに、その表面から反射された光によって現れる色こと。
 
透過色　とうかしょく
物体を光が透過することによって現れる色こと。

光と色の三原色

原色　げんしょく
すべての色をつくるための基本となる色のこと。原色はほかの色を混ぜて合わせてもつくることができない色。
 
二次色　にじしょく
2つの原色を同量の配分で混ぜ合わせてつくることができる色のこと。
 

 
三次色　さんじしょく
原色と二次色を混ぜ合わせてつくることができる色のこと。
 

光の三原色　Red / Green / Blue
 
色光の割合を変えて混ぜ合わせることによって、人が認識できるほぼすべての色を表現することができる 3つの原色のこと。

使用例
パソコンのモニター
液晶テレビ
スマートフォン
デジタルカメラなど

色の三原色　Cyan / Magenta / Yellow
 
色材の割合を変えて混ぜ合わせることによって、人が認識できるほぼすべての色を表現することができる 3つの原色のこと。

使用例
絵具
ペンキ
インクなど

減法混色と加法混色

加法混色　かほうこんしょく
光の三原色を混ぜ合わせると明るくなり、白に近づいていく混色の方法。
「加色混合（かほうこんごう）」ともいう。
 
光の三原色の割合を変えて混ぜ合わせることによってさまざまな色をつくることができ、3つの色すべてを100％で混ぜ合わせると白になる。

混色例
レッド ＋ ブルー ＝ マゼンタ
グリーン ＋ レッド ＝ イエロー
ブルー ＋ グリーン ＝ シアン
レッド ＋ グリーン ＋ ブルー ＝ ホワイト

減法混色　げんぽうこんしょく
色の三原色を混ぜ合わせると明るくなり、白に近づいていく混色の方法。
「減色混合（げんぽうこんごう）」ともいう。
 
色の三原色の割合を変えて混ぜ合わせることによってさまざまな色をつくることができ、3つの色すべてを100％で混ぜ合わせると白になる。

混色例
シアン ＋ マゼンタ ＝ ブルー
マゼンタ ＋ イエロー ＝ レッド
イエロー ＋ シアン ＝ グリーン
シアン ＋ マゼンタ ＋ イエロー ＝ ブラック

色の表現方法

RGB
R ed / G reen / B lue の頭文字をとって「RGB」と呼ばれる色の表現方法のひとつ。
 
CMYK
C yan / M agenta / Y ellow と K ey Plate の頭文字をとって「CMYK」と呼ばれる色の表現方法のひとつ。

 
Key Plate　キー・プレート
画像の輪郭などを表現するために使用される印刷版のこと。

これを使用するときに「黒インク」が用いられていたことから、「Key Plate = ブラック」として扱われている。

 
プロセスカラー　Cyan / Magenta / Yellow / Black
カラー印刷で使用される色のこと。

色の三原色とブラックの 4色をの割合を変えて重ね合わせることでさまざまな色が表現される。

色の三原色を混ぜることで「黒」を表現することも可能だが、ごく暗い茶色のような色になり綺麗な黒にはならない。また、色の三原色で黒をつくろうとすると、それぞれの色を使用することになるのでそれぞれのインクの減りがはやくなるので、「黒」を使用することでインクコストを抑えることができることから、「CMY」に「「黒（K）」が追加されて「CMYK」となっている。

数値で表現できる色

RGB
RGBは、それぞれに設定されている 256段調（8bit / 0～255）の色の濃淡を組み合わせで、さまざまな色を表現することができる。
 
理論上、R 256 × G 256 × B 256 = 16,777,216万通りもの色を表現することが可能。

CMYK
CMYKは、それぞれに設定されている 101段調（0%～100%）のインクの割合の組み合わせで、さまざまな色を表現することができる。
 
理論上、C 101 × M 101 × Y 101 × K 101 = 104,060,401通りもの色を表現することが可能。

最後まで読んでいただきありがとうございました。
またいらしゃいな。