色の雑談

1.色って…
ひとくちに「色」といってもおおまかに別けると2つの種類があります。
「絵の具」とか「花の色」のようなものと「ネオンサイン」のようなものです。 どこが違うかと言うと、前者は多くの子供や女性に好まれ、後者はおとうさん達に 好まれます……え〜、冗談です。(^^;;

実際は、「光のある所でのみ見える色」と「光のない場所でも見える色」の二つです。
暗闇で花の色や写真などは見えませんが、ネオンサインやブラウン管は暗闇でも色が 判ります(ただし、良い子は明るい部屋でテレビを見ましょう)
前者は光を反射する事により色が見え、後者はそのもの自体が色を発します。
物体色 反射色
(表面色)
花の色、ペンキ etc
半透明色 果汁、牛乳 etc
透明色
(透過色)
ワイン、ビール etc
光源色 --- ネオンetc

「光のある所で見える色」は「物体色」、「光のない場所でも見える色」は 「光源色」と呼ばれます。物体色はさらに透明感の違いにより、 「反射色(表面色)」、「半透明色」、「透明色(透過色)」に別けられ、 まとめると、だいたい右上の表のような別け方になります。

2.加法混色と減法混色

「表面色」は光源からの特定の色を反射する事により色が見え、「光源色」は特定の 色をそのもの自体が発している事になります。
ここらへん少し判りにくいのですが、多くの色の光を混ぜると白色になります(加法混色)。 「表面色」は、この白色の光の中から特定の色だけを反射し他の色は吸収します。檸檬だと、 黄色の光だけを反射して他の色は吸収してしまうため黄色く見えるわけです。
これに対して、「光源色」は特定の色の光を自ら出しています。

「表面色」は光源からの特定の色を反射する事により色が見えますから、光源に含まれる色によって 反射される色が違いますから状況によって色が変わってきます。
デパート等の人工光源下で見た服の色と陽光下でみた色が違っているのを経験した事がある方も 多いと思います。

先に書いたように、多くの色の光を混ぜると白色になります(加法混色)。「表面色」は、この 種々の色が混じった光の中から特定の色を反射して他の色を吸収します。ということは、 種々の色を混ぜると反射する色がなくなってくるので黒くなってきます(減法混色)。 これが、絵の具等を混ぜ合わせた場合と光を混ぜ合わせた場合の違いです。

3.白色光

白色光は種々の色の光が混合したもので、「種々の色の光」というのは波長の異なった光が 混ざっているものということです。
ご存知のように「光」も「電波」も「X線」も同じもので、各々の波長が異なっているものです。

光や電波は波の性質と粒子の性質の両方を持ってるという不思議なモノです。
正確なたとえではないですが、野球のピッチャーの投げたボールが規則正しく波打って飛んで行く という漫画でなければ起こりそうにない現象を平気で起しているわけです。

波長はこの波の性質のひとつで「山から山」もしくは「谷から谷」までの長さを表します。
図の赤い部分の長さが波長になります。左は波長が長く、右は短いという事になります。

長波長 短波長

この波長の長さによりX線とか電波とか呼ばれているわけです。
波長による呼び名は以下のようになります。

[10^n] -15〜-11 -13〜-10 -10〜-7 -7〜-6 -6〜-4 -4〜-1 -1〜0 0〜2 2〜3 3〜
名称 γ線 X線 紫外線 可視光線 赤外線 マイクロ波 FM 短波 AM 無線
単位はm

ここで目に見える光(色)はごく狭い間だという事が判ると思います。最も電波まで見えたらうるさくて しかたないと思いますけど…(^^;

この可視光線の波長の光が混ぜ合わされると白色光となります。白色光が幾つかの光(色)の混合したものだという事は プリズムなどで光を分離してみると判ると思います。(この光の区分別けは面白くて有用な使い方が沢山あります)
光の波長の違いによってガラスの中で曲がる角度が若干異なっているため、幾つかの色の帯が表されます。 虹は空気中に浮遊する水滴により光が屈折したものです。このように光を色の成分に分解したものを色 スペクトルといいます。

波長(nm) 361(紫外) 434(紫) 486(緑) 589(黄) 656(赤) 768(赤) 1200(赤外) 2000(赤外)
ガラスに対する
比屈折率
1.705 1.675 1.664 1.650 1.644 1.638 1.628 1.617

上は各波長のガラスに対する屈折率を示したものです。比屈折率が少しずつ異なっているため、 プリズムによって色の帯に別けられるわけです。

光のスペクトル 左が光のスペクトルのイメージです。
可視光線(色として見える光)はおおむね380〜780nmまでで、波長の短い方から 菫、藍、青、緑、黄、橙、赤となります。虹では下から上へこの順番です。
動物によって、また個体差により見える波長の幅は若干変わってきます

虹は7色とか6色とか言われていますが、目立つ色をおおまかに別けたもので、各色の間に 明確な区切りがあるわけではありません。
また、この別けられた光を再度プリズムに通すと元の色(白色)に戻ります。これが加法混色です。

4.目について

眼の構造は下のようになっています。

眼の構造
眼の構造

眼の中には感覚器官である視細胞が2種あります。
その形状から「錐(すい)状体(Cone)」と「杆(かん)状体(rod)」と名付けられています。錐は大工道具の キリ、杆は棹の意味です。
双方とも常用漢字にないので平仮名で「すい」、「かん」と書かれます。杆は桿と書かれることも ありますが桿は当て字だそうです。

この2種は形も違いますが、その機能も異なっています。
すい状体は「色」「形」に反応してシグナルを脳へ送ります。これに対してかん状体は明るさの 変化を感知してその刺激を脳へ送ります。

錐状体とかん状体
すい状体イメージ 30〜90μm程度のずんぐりした細胞。60〜70万個
すい状体は色、形に反応してシグナルを送ります。
かん状体イメージ 40〜60μm程度のほっそりした細胞。1億2千万個
かん状体は明るさに反応してシグナルを送ります。

つまり、「色」を感じる神経と「明るさ」を感じる神経が別れている事になります。
というのが大まかな別れかたのですが、両方が同時に働いてると思われる現象もあります
これらについては機会があったら新たにページを作成します。

5.三原色

「三原色」という話に移ります。

光の三原色 「光の三原色」として赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)があり、これらを混ぜ合わせると種々の 色ができる(加法混色)ということはすでに書きました。でも、なぜ、赤緑青なのでしょうか?

これは完全に解明されてはいないと思いますが、「4.目について」ですい状体が色に反応するという 事を書きました。
これはどの波長の光も均等に反応するわけではなく、ある特定の波長の光に特に良く反応します
この細胞に含まれるある物質が特定の光に刺激を受けやすいためです。

ロドプシンという物質は600nm前後の波長の光(赤)に良く反応し、アイオドプシンという物質は555nm の波長の光(緑色)に良く反応します。
つまり、赤と緑に良く反応してその程度に応じた刺激を脳へ送るわけです。
ということは、青に対する物質もあるはずなのですが…まだ、見つかっていません。

これが三原色に赤と緑が入っている理由です。青に対する反応性が高い事は判っているのですが 現在は「どうしてか?」という問いには答えられません。

なんの断りもなく「三原色」と書いてきましたが、これは一般的なヒトの反応色です。例えば鳥類は 色を認知する物質が4種あるとされ4原色になりますし、蜜蜂などはヒトの赤に対応する反応がなく、 代わりに紫外部に反応します。さらに、ヒトでも一部の方々は赤を2種に認知できるようです。

ヒトで赤を2種以上に感知できるのは赤に対応する視物質が幾つもあるため(多形型)で、実は同じ色を 見ていても人により異なった色合いのものを見ている事になります。この物質を作る遺伝子がX染色体上 にあるためXXの染色体を持つ女性は赤を2種に区別できる方がいることになります。

女性と男性の色感覚の違いは環境によるもの(女性の方が化粧等で色に対する訓練が豊富である)と いった意見もありますが、このように根本的な部分に原因する場合もあるとおもいます。
実際に私(男なので)から見たら口紅の微妙な色の違いなんて判りません(^^;;;;

ちなみに先に出てきたロドプシンという物質はビタミンAから作られます。ビタミンA欠乏による 視覚異常ということはここに起因しています。

気力が続けば次のページを創ります(;_;)


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