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2012年4月29日 (日)

光と色の三原色 色が見える仕組み(7)

光と色の三原色

光の三原色は赤(R:レッド)・緑(G:グリーン)・青(B:ブルー)、色の三原色は青緑(C:シアン)、赤紫(M:マゼンタ)、黄(Y:イエロー)です。

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 この三色を混ぜ合わせると、ほとんどの色をつくり出すことができます。光の三原色と色の三原色は色が違うだけのように見えますが、まずその違いから考えてみましょう。

光の三原色

 光の3原色は色光の混合です。次の図のように真っ暗な部屋の中で白地のスクリーンに赤・緑・青の光を当てたときの様子を示したものが光の三原色の図です。赤・緑・青の光源でさまざまな色をつくります。光の三原色の身近な応用例はカラーテレビや蛍光灯などです。

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色の三原色

 色の三原色は絵の具などの色材の混合です。次の図のように、白地のキャンバスの上で白色光に照らされたシアン・マゼンタ・イエローの色材を混ぜた様子を示したものが色の3原色の図です。色の3原色の身近な応用例はカラー写真やインクジェットプリタなどです。

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光の色は光の足し算、物体の色は光の引き算

  赤と緑の波長の光を混合すると、黄色い波長の光が含まれていなくても、黄色に見える光ができます。たくさんの波長の光を混合していくと、光の波長の種類と量が増え、光は次第に明るくなり、ついには白色光になります。このように光の足し算で色をつくることを加法混色といいます。

赤・緑・青の光の三原色を任意の割合で混ぜると、ほとんどの色をつくることが可能です。

W=R+G+B C=G+B M=R+B Y=R+G

R:赤 G:緑 B:青 C:シアン M:マゼンタ Y:イエロー W:白

次に絵の具などの色材の混合について考えましょう。いろいろな色の絵の具を混ぜると黒ずんでいくのは、絵の具が光の吸収体だからです。絵の具を混ぜて別の色をつくるということは、吸収される光が増えてゆき、絵の具で反射して私たちの目に届く光の波長の種類と量が減るということです。このように、光の引き算で色をつくることを減法混色といいます。シアン・マゼンタ・イエローの3色で、ほとんどの色をつくり出すことができます。

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 光と色の三原色を使うと、さまざまな色が作れますが、私たちが目で見ている色を再現できると言った方が的を射ているでしょう。

 ところで、特定の2つの色光を混ぜると白色光となり、特定の2つの色材を混ぜると灰色になります。このような組み合わせを補色といいます。

 光と色の三原色の補色の組み合わせは、赤とシアン、緑とマゼンタ、青とイエローです。例えば、青とイエローの光を混ぜると白色になるのは、青色光が青錐体を刺激し、黄色光が赤錐体と緑錐体を刺激するからです。青とイエローの色材を混ぜると白色にならずに灰色となるのは、色材が光の吸収体だからです。下地の白い紙よりは暗くなるということです。光と色の3原色はお互いに補色の関係になっています。

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