絵画の原色は赤・黄・青なのに、コンピュータの画面は赤・緑・青を使うのはなぜか?

Category: 生物学
公開しました。 2015年1月22日

赤・黄・青は絵画の主原色ではなく、実はどの用途でもあまり良い原色ではありません

人間の目に最も合う色体系は、赤緑青の色体系です。 コンピュータ画面のような加色法の場合、このタイプのシステムの原色は赤、緑、青です。 インクなどの減色法の場合は、赤、緑、青の反対色であるシアン、マゼンタ、イエローが原色となる。 赤黄青の塗色系は、シアンが青に近く、マゼンタが赤に近いため、事実上、シアン・マゼンタ・黄の塗色系を崩したものである。 パブリックドメインイメージ、出典 Christopher S. Baird.

まず最初に、任意の色を色システムの「原色」として定義し、他の色は原色を混合することで得られるようにすることが可能です。 色彩体系は無限にあるかもしれませんが、すべてが同じように有用で、実用的で、効果的であるわけではありません。 例えば、ライトブルー、ミディアムブルー、バイオレットを原色とするカラーシステムを作るのは自由です。 しかし、このような原色をいくら混ぜても、赤、オレンジ、黄などの色にはならないので、一般的にはあまり役に立ちません。 したがって、カラーシステムと有効なカラーシステムを区別して考える必要があります。 ある表色系の有効性は、その表色系の原色を混ぜたときにできる色の数で測るとよいでしょう。 この色の集合をシステムの「色域」と呼びます。 3509>

最も効果的なカラーシステムは、最終的に色を経験するのは人間の目であるため、人間の目の物理的な動作に密接に一致するシステムです。 人間の目には、小さな錐体や杆体のような形をした光を感知する細胞が湾曲して並んでいます。 色のついた光は、錐体細胞で感知される。 錐体細胞には、赤を感知するもの、緑を感知するもの、青を感知するものの3種類があります。 赤色錐体は赤色光を、緑色錐体は緑色光を、青色錐体は青色光を主に検出するため、このような名前になっています。 なお、赤色錐体は赤色を主に検出しますが、それ以外の色も少し検出します。 したがって、人間には黄色の錐体細胞がなくても、赤の錐体細胞と緑の錐体細胞を刺激すれば、黄色の光を見ることができるのです。 このように、人間は赤、緑、青を主に見る視覚細胞しか持っていませんが、何百万色もの色を経験することができる色分解メカニズムを内蔵しているのです。 この時点で、最も効果的なカラーシステムは、人間の目に近いもの、つまり、赤、緑、青の光を混合するカラーシステムであることは明らかでしょう。 光源を使って直接光を作る方法と、特定の色を吸収する材料に白色光を反射させる方法があります。 直接光を作り出す方式は、異なる光源からの色が加算されて最終的な光束が得られるため、「加色方式」と呼ばれます。 加法混色方式の例としては、コンピューター画面があります。 コンピュータ画面の各画像ピクセルは、異なる色を発する光源の小さな集合体に過ぎません。 コンピュータの画面にカボチャの画像を表示する場合、画面内のオレンジ色に発光する光源を実際に点灯させたわけではありません。

上の図は、赤、緑、青が加わって、コンピュータの画面など他の色になる様子を示しています。 下の図は、シアン、マゼンタ、イエローがどのように減色されて、インクなどの他の色になるかを示しています。 パブリックドメイン画像、出典 クリストファー・S・ベアード(Christopher S. Baird)

加色法と対比して、吸収によって色を取り除く色法を「減色法」と呼びます。 白色光(すべての色を含む)から出発して、ある色を引き算して他の色を残すことで最終的な色が得られるので、このように呼ばれています。 減色法の例としては、絵の具や顔料、インクなどがあります。 新聞に載っているオレンジ色のかぼちゃは、必ずしもオレンジ色のインクを紙に吹き付けて作ったものではありません。 イエローインクとマゼンタインクを吹き付けているのです。 イエローインクは白色光から青い光と少しの緑と赤を吸収し、マゼンタインクは緑の光と少しの青と赤を吸収して、オレンジ色だけを反射させるのです。 このように考えると、最も効果的(人間の目に最も近い)なカラーシステムは2つあると言えます。 (1)赤、緑、青の光をつくる加法系と、(2)赤、緑、青の光をつくる減法系です。 つまり、最も効果的な加色法の原色は、単純に赤、緑、青(RGB)です。 iPod からテレビまで、ほとんどのコンピュータの画面には、赤、緑、青に発光する小さな光源が格子状に配置されているのはこのためです。 したがって、最も効果的な減色法の原色は、赤、緑、青の反対色であり、それはたまたまシアン、マゼンタ、黄(CMY)であった。 そのため、印刷された画像には、シアン、マゼンタ、イエローの小さなインクの点が格子状に並んでいます。 シアンは赤の反対色で、緑と青の中間色。

まとめると、加色法の場合は赤-緑-青、減色法の場合はシアン-マゼンタ-黄が最も効果的な表色系ということになります。 一般的に、小学校の美術の授業で絵を描くときに、初めて色の概念に出会います。 絵の具は減色法のため、絵を描くのに最も有効な原色はシアン、マゼンタ、イエローの3色です。 ただし、質の高い絵画の場合、3原色だけでなく、数十色の原色を使うことでより鮮やかな情景を表現することができます。 しかし、美術の授業では、3原色から始める方が簡単なのです。 さて、小学生にとって、シアンやマゼンタはあまり意味のない言葉です。 さらに、目の肥えた子供の目には、シアンはやけに青に近く、マゼンタはやけに赤に近く見える。 だから、シアン-マゼンタ-イエローは、ブルー-レッド-イエローに堕落してしまう。 小学校の美術教師は、無知なままこの効果的でないカラーモデルを使い続けているか(自分たちが子供の頃にそう教わったから)、意図的に使い続けている(6歳の子供にシアンと青の違いを教えるのは難しすぎるから)かのどちらかである。 また、歴史的な伝統も、赤・黄・青の色彩体系の主要な推進力でした。なぜなら、人間の視覚の詳細が理解される前に、歴史的に赤・黄・青の色彩体系が有効であると考えられていたからです。 赤黄青系統は効果が低いので、最近では小学校の美術以外ではあまり使われていません。

Topics: CMY、RGB、色、調色、色彩理論、光、原色、原色、視覚

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