光の三原色と色の三原色の違い

光と色

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

その反射された光が人間の目の視細胞*しさいぼう
/ 光に反応して感覚（視覚）を生じさせる細胞を刺激し、脳へと伝えられることで、私たちはその情報をもとに、さまざまな物を「色」や「形」として認識することができる。

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つの要素が必要であり、そのうちのどれか一つでも欠けると、色を見ることはできない。

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、モノの色の印象も変わる。

色と目

目の奥にある網膜*もうまくには「光」を感知する2種類の細胞*さいぼうがある。

桿状体
桿状体*かんじょうたいとは、光の明暗を感知する細胞のこと。

錐状体
錐状体*すいじょうたいとは、光の色を感知する細胞のこと。

錐状体は、さらに 3種類の細胞に分かれる。

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

人間の目に入った光は、それぞれの細胞によって受け取られた信号が脳で処理されることで、私たちはその光を「色」として認識している。

可視光線

波の性質を持つ光は、空間を伝わる波の山と山の間の長さ*波長が異なる。私たちが「色」と呼んでいるものは、この可視光線の波長の違いによって生じ、赤や青、黄などの「色の違い」として認識される。

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可視光線
可視光線*かしこうせんとは、人間が目で認識できる波長線*380～780nmの電磁波のこと。
 
1 nm*ナノメートル ＝ 0.001 μm*マイクロメートル
0.001 μm ＝ 0.000001 ㎜*ミリメートル
 
不可視光線
不可視光線*ふかしこうせんとは、赤外線*せきがいせんや紫外線*しがいせんなど、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、イングランドの物理学者 ニュートンは、太陽光などの光には様々な「色の光」が含まれており、こ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た実験によって明らかにした。

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スペクトル
太陽光などの白色光をプリズムに通すと、光が空気中からプリズムに入る際に「屈折*くっせつ」という現象が起こり、光の進路が少し曲がる。これは理科の授業で行う「屈折率の実験」と同じ原理で、水の入ったコップにストローを入れると、ストローが曲がって見える現象として確認できる。
 
この曲がり方は、光の波長によってわずかに異なるため、一筋の白色光は色のついた光*赤・橙・黄・緑・青・藍・紫の帯状に広がり、この中で波長の長い「赤」はほとんど屈折せず、波長の短い「紫」に近づくほど大きく屈折する。
 
この七色の光が帯状に並ぶ現象、あるいは波長に応じて色が順に変化する現象を「スペクトル」という。
 
また、それぞれの色の光をプリズムに通して集めると、元の一筋の白色光*はくしょくこう
/ 太陽光などの色を感じない無色の光に戻る。

虹は可視光線

雨上がりの空で、雲間から差し込む太陽の光を浴びて、ると、アーチ状の美しい虹が現れる光景を見たことがあるでしょう。これは、空気中に浮遊する小さな水滴がプリズムの役割を果たし、太陽光を分光することで、光が七色の帯となり「虹」として見えているのだ。

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、実際には国や地域によって見え方に違いがあるとされる。

光源の色と物体の色

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光源色
光源色*こうげんしょくとは、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
物体色*ぶったいしょくとは、自ら光を放たないモノに光が当たると、その光の一部が物体に吸収され、残りの光が反射されることで生じる色のこと。この反射した光を人間の目が感知することで「物体の色」として認識する。
 
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。そのため、光が当たらない真っ暗な場所では、物体の色だけでなく形も認識できなくなる。
 
反射色
反射色*はんしゃしょくとは、物体に光が当たったとき、その表面から反射された光によって生じる色ことで、「表面色ひょうめんしょく」ともいう。
 
透過色
透過色*とうかしょくとは、光が物体を透過することで生じる色のこと。

色彩の基本

色彩の基本となる構成は、混色の段階に応じて「原色」「二次色」「三次色」の3つのグループに分類される。

光の三原色

光の三原色*ひかりのさんげんしょくとは、色光の割合を変えて混ぜ合わせることで、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。
 
Red / Green / Blue
 

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

色の三原色*いろのさんげんしょくとは、色材の割合を変えて混ぜ合わせることで、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。
 
Cyan / Magenta / Yellow
 

使用例
絵具
ペンキ
インクなど

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減法混色と加法混色

加法混色
加法混色*かほうこんしょくとは、光の三原色を混ぜ合わせると明るくなり、最終的に白に近づく混色の方法のこと。「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で、さまざまな色をつくることができる。また、3つの色すべてを100％の割合で混ぜ合わせると「白」に近づく。
 

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
減法混色*げんぽうこんしょくとは、色の三原色を混ぜ合わせると暗くなり、最終的に黒に近づく混色の方法のこと。「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る。また、33つの色すべてを100％で混ぜ合わせると「黒」に近づく。
 

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。

キー・プレート
キー・プレート*Key Plateとは、画像の輪郭などを表現するために用いられる印刷版のこと。

印刷時には「黒インク」が多く用いられるため、「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
プロセス・カラー*process colorとは、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できる。

色の三原色のみで「黒」を表現することも可能だが、暗い茶色のようになり、純粋な黒にはならない。また、色の三原色で黒をつくろうとすると、それぞれのインクの消費量が増えるため、印刷コストが高くなる。そのため、「黒インク」を加えることでインクコストを抑えられることから、「CMY」に「黒（K）」を加えた「CMYK」が使われている。

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の濃淡を組み合わせることで、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である。

CMYK
CMYKは、それぞれに設定されている 101段調*0%～100%のインクの割合を組み合わせることで、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である。