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テレビやプリンタがきれいに表示できるようになりました。スマホでも鮮明な写真が撮れます。

世の中には何色くらいあるのでしょうか。微妙なグラデーションがあり無限のような気がします。

そもそも色とは何でしょうか。

どうして赤と青は違ってみえるのか?

いわゆる光の三原色とプリンタで使うインクの色は違います。

なぜでしょうか。

そこを理解するためには、人間が目を使って物を見るしくみから考えていく必要がありそうです。

人間の目のしくみ

1.人間は目が極度に発達した動物です

人間は、極度に目が発達した動物です。

特に現代社会では視覚から得られる情報を頼りにして生活しています。目が見えるということはとてもありがたいことです。それを当たり前と考えてはいけないのでしょう。

一方で植物に目はありませんが、光を感知して光合成するために葉の出す向きを変えたり、花を咲かせるタイミングなどを決めています。

またクモやイモムシなどは単眼と呼ばれる明暗を知るだけの目しかありません。それでも生きることはできるのです。

そもそも動物の目が発達した理由は何でしょうか?

これは

  • エサを見つける
  • 逆に敵を早く見つけて逃げるため

と考えられています。

臭いや音を使っても良いのでしょうが、視覚を利用した方が効率的だったのでしょう。

2.反射した光を見ている

私たちが見ている世界は、反射した光の集まりです。

そのため、当たり前ではありますが、光が入らない密閉された部屋にいると、何も見えません。

たとえばリンゴを赤く感じる理由は、多様な色で組み合わされている光のうち赤い成分だけが反射しているからです。

白く見える場合は、すべての色が反射している!

逆に黒く見える物は、すべての光を吸収し反射光がないからです。

夏に白い服を着る理由は、太陽光を反射して暑さを避けるため、冬に黒い服を着る理由は、太陽光を吸収して少しでも温かくするための工夫です。

3.網膜が光を感じている

人間の目はカメラに例えることができます。

つまり、角膜と水晶体が凸レンズの働きをします。

そして、眼球本体でもあるガラス体を通過して目の奥にある網膜へが届きます。

網膜に集まった情報を脳が分析して、いわゆる視覚として処理しています。

網膜には桿体(かんたい)細胞と錐体(すいたい)細胞の二種類があります。

このうち桿体細胞は、色の区別はできませんが、かすかな光でも感知します。こちらは暗い場所で物を見るための細胞です。

一方で錐体細胞は色を識別します。ただし十分な明るさがないと色の区別ができません。暗い場所では色が判断できない理由です。

人間は赤、緑、青の波長(周波数)を持つ電磁波に反応する錐体細胞があります。これが後述する光の三原色です。

先天的に錐体細胞が少ない、もしくはないと、いわゆる色覚異常になります。

また夜行性動物の中には錐体細胞を持たないタイプもあります。そのため色の区別はできません。

しかし夜目が利くので、エサを得やすく、かつ敵から逃げやすくなります。

4.大人と子供、男女で見える色が違う

色の見え方は個人差があります。よく言われるのは、女性の方が色の区別に長けているようです。

諸説ありますが、人類の歴史において、女性は植物の採集を担当していたため、食べられる、有毒などを色で区別していた、だから色覚が発達した?と考えられています。

男がファッションにうといのは理由があるようです。

また年齢による違いもあるようです。つまり、色覚は経験によって磨かれていきます。最初に感じる色は赤だとか。だから赤ちゃん?そんな説もあります。

発達に応じて色の区別ができるようになるため、幼児が変な色使いをしても、怒ってはいけません。それは大人とは違う、彼らが見ている世界だからです。

光とは何か

光とは何でしょうか。

ラジオやテレビ、そしてスマホなどでも使われている電磁波の一種です。そのうち人間の目で感知できる波長のものが光として認識されます。

これを可視光線と呼びます。

参考「電磁波とは何か?波長や周波数も理解しよう

人間が可視光線として使っている電磁波の波長は400~800ナノメートル辺りです。

それより短いと紫外線、逆に長いと赤外線になります。

両者は人間の目では見えません。ただし昆虫や夜行性動物などには見えている可能性があります。

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色とは何か

色とは何でしょうか。わかりやすい定義はありません。

あえて言えば、可視光線を網膜が受信した時、赤、緑、青の3種類ある錐体細胞が反応する割合です。

具体的に言えば、

  • 700ナノメートル付近の電磁波は赤
  • 500ナノメートル付近だと緑
  • 450ナノメートル辺りなら青

を担当する錐体細胞が反応します。

それぞれの中間だと、それぞれが相応の割合で反応し、混ざった色に見えます。

これは虹の色と同じです。

虹とは、空気中にある水滴が太陽光を屈折させる現象です。

通常、上から赤・橙・黄・緑・青・藍・紫の順に並んでいます。

ただし日本で虹は7色といわれていますが、諸外国では3色だったり6色だったりします。文化の違いです。

ちなみにすべての光の色をあわせると白になります。

だから太陽から届く光は白く(無色)に見えるのです。

太陽光をプリズムで分解すると、レインボーカラーが見られます。これが虹の原理です。

色で温度がわかる

色を見ると、おおよその温度がわかります。

たとえばガスの炎は青いですね。ろうそくはオレンジ色、太陽は何色でしょうか?

子供の絵を見ると太陽は赤く塗られていますが、本当に赤なのでしょうか。

夜空を見上げると、青白い星から赤い星まで様々ですが、これによって星の表面温度がわかります。

最も高温なのが青白い色です。11000度以上です。オリオン座のリゲルなどです。

次いで白、これが9000度前後、夏の大三角を形成するベガ・デネブ・アルタイル、そしておおいぬ座のシリウスなどです。

次いで6000度前後が黄色、太陽はこの温度です。夕日のイメージで赤く考えるのでしょうが、日中見ると(見てはいけません!)薄い黄色に見えます。

そして5000度以下がオレンジ色、おうし座のアルデバランなど、さらに3000度が赤、オリオン座のベテルギウス、さそり座のアンタレスなどです。

とはいえ、直接行けない星の温度はなぜわかるのでしょうか?

これは地上で様々な炎を観察し、色と温度の関係を調べたからです。基本的に色は、波長(周波数)の違いなので、どこで何を見ても理屈は同じになります。

光とインクの三原色は違う

テレビの色は3つの色から作られています。つまり光の三原色、赤、緑、青です。

いわゆるRGB(レッド、グリーン、ブルー)です。もっと多様な色があるようですが、人間が感知できる色はこの3つです。

とはいえ同じ色を現わすのに、プリンタで使うインクの色は違います。こちらは赤、黄、青の3色です。同じ色なのに、なぜ違うのでしょうか。

ちょっと難しい話ですが、植物が緑色に見える理由は、太陽光の中で緑色の光だけを反射しているからです。

私たちは、物体が反射した光を見ています。だから植物は緑色に見えるのです。

一方でインクなどの色は、光の反対色(補色)を利用しています。

反対色とは、光の場合は混ぜると白くなる組み合わせ、インクの場合は混ぜると黒になる組み合わせです。

具体的には赤の反対色は青(シアン)、緑の反対色は赤(マゼンダ)、そして青の反対色は黄(イエロー)になります。

インクと光で使う色が異なる理由は、インクの場合、反対色を吸収するように作られているからです。

つまり黄色のインクは、青色を吸収します。そのため青の反対色である黄色が強調されて見えるのです。

同じ色を見ているとは限らない

日本人は昔から多様な色を区別してきました。和服や和食は、そうした点でも世界から評価されています。日本人が持つ色の命名法は世界でも類を見ません。

とはいえ、自分で赤と思っている色は、他の人が見ても赤なのでしょうか。

色の見え方は錐体細胞の反応性で決まるため、個人差が大きくなります。

知人からファッションセンスが疑われている人は、色の見え方について考えた方が良さそうです。

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