光源

2020年11月18日 (水)

青は進めの真実|交通信号の色

 国際照明委員会(CIE)で定められた世界共通の交通信号の色は「緑・黄・赤」の3色です。航空関係などでは白や青の信号もありますが、CIEでは信号に使う光は「赤・黄・緑・青・白」の5色とし、それぞれの色の光の波長範囲や強さを定めています。

 日本では交通信号の色は「緑・黄・赤」ではなく「青・黄・赤」と認識されています。「青は進め」とは言いますが、「緑は進め」とは言いません。日本で現在使われている交通信号は確かに「青・黄・赤」に見えますが、昔使われていた交通信号は「緑・黄・赤」の3色でした。しかし、当時も「青は進め」と緑信号のことを青信号と呼んでいました。どうして緑なのに青なのでしょうか。

 これは日本人の青色に対する認識に由来します。日本人は昔から青色と緑色を明確に区別する文化をもっていませんでした。青色の範囲が広く、緑色も青色と呼ぶことが多かったのです。そういえば、ずいぶん前に亡くなった明治生まれの祖父も緑色を青色と言っていたように記憶しています。このような背景から、日本人は緑信号のことを青信号と呼んだわけです。

 しかしながら、近年では、日本人も青色と緑色を区別するようになりました。緑色を青色と呼ぶ人はほとんどいなくなりました。ですから、昔の緑信号では青信号と呼ぶのに違和感が出てきたのですが、慣習で青信号と呼んでいたわけです。

 そこで、現在の信号機では、CIEが規定している緑色信号の光の波長範囲で、なるべく青色に近い波長の光が採用されるようになりました。昔の信号よりはずいぶん青色に近い緑色になりました。

青信号
青信号

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2014年5月18日 (日)

不思議な3Dライト 

光るドクロのライト。

3dlamp

このドクロ、どこから見ても3Dに見えるのですが、実は厚さ5 mmのガラス板でできているのだそうです。どうなっているのかは下記の映像を見るとわかります。

BULBING: Flat LED lamp! on Kickstarter

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2013年10月 1日 (火)

高温の物体から出る光 熱放射

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 高温に熱せられたものが光を出すことは多くの人が経験から知っていると思います。たとえば、写真のような電気ストーブは、ヒーターが高温になると、ヒーターから赤い光が出てきます。高温の物体から光が出てくるしくみを考えてみましょう。

 電熱線に電気と通すと、発熱と同時に暗赤色になります。電熱線は温度が高くなるにつれて明るい色を出します。このとき、電熱線が発熱するのは、電熱線の金属原子が振動するからです。原子が振動するとき、原子の中の電子は原子より軽いため、より激しく振動します。電荷をもつ電子が振動すると、電磁波が発生します。

 冷たい氷を含めて、あらゆる物体は熱をもち赤外線を出しています。これは電子の振動に由来します。そして、物体の温度が上昇して電子の振動エネルギーが可視光線のエネルギーに相当する大きさになると、目に見える光が出てきます。電子の振動が激しくなるにつれて、光の波長の種類と光の量が増え、やがて白色光や青白い光が出てくるようになります。このように物体が熱を光として出す現象を熱放射といいます。熱放射で物体から出てくる光の色や強さは、物体によらず温度で決まります。これを黒体輻射といいます。

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 身近な例では、白熱電球は、熱放射で光を出しています。白熱電球は電気エネルギーを熱エネルギーに変換してから光を出すため、電気エネルギーを光に変換する効率が低く、100ワットの電球で10%程度しかありません。そのため、光っている電球は非常に熱くなっています。

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2012年6月24日 (日)

色温度 - アイちゃんのなるほどライティング

岩崎電気のホームページに「アイちゃんのなるほどライティング」というサイトがあります。

アイちゃんのなるほどライティング
http://www.iwasaki.co.jp/info_lib/lighting/

色温度についてわかりやすく解説してくれる映像です。

色温度 - アイちゃんのなるほどライティング

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2012年6月23日 (土)

影絵 白と黒の世界

人間の手だけで作った影絵の映像ですが、白と黒と手の形だけで引き込まれるような世界を作り出しています。

Photo

しゃれた映像だなと思ったら、最後に。なるほど、ある会社のCMでした。

Shadow Hands!!!!! Amazing!!!!!!

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2012年6月13日 (水)

岩崎電気の「アイちゃんのなるほどライティング」 光や光源のことを映像で詳しく解説してくれるサイト

 岩崎電気のホームページに「アイちゃんのなるほどライティング」というサイトがあります。

アイちゃんのなるほどライティング
http://www.iwasaki.co.jp/info_lib/lighting/

光のことや光源のことを映像でわかりやすく解説してくれます。

光とは? - アイちゃんのなるほどライティング

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2012年6月12日 (火)

いろいろな電灯のスペクトル

いろいろな電灯の可視スペクトルを集めた映像を見つけました。

回折格子分光器-いろいろな電球の光のスペクトル

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2012年4月17日 (火)

電灯から出て四方八方に放射状に広がる光

電灯など普通の光源から出た光は四方八方に放射状に広がります。

そのことが良くわかる電灯がありました。

P9100330

電灯の傘のところを拡大して撮影してみました。

P9100329

1点から放射状に出た光の一部だけがレンズに入ります。こういう実験装置ありますね。

Photo

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2012年2月16日 (木)

白色LEDのスペクトル

現在、一般に使用されている白色LEDは青色光を出す青色LEDと黄色光を出する蛍光物質を組み合わせたものです。

白色LEDを点灯すると、内部で青色LEDが青色光を出します。この青色光が蛍光物質を刺激すると、蛍光物質が黄色光を出します。

青色と黄色は補色の関係にあるため、青色光と黄色光を混ぜ合わせた光は白色光となります。

次の写真は白色LEDの光をCDに当てた様子を示したものです。CDに刻まれたたくさんの溝が回折格子の働きをするため、このように光が分光されます。

Led_3

この写真を見て青色光と黄色光を混ぜ合わせた白色光なのに赤色光や緑色光があるのはどうしてだろうと思うかもしれません。

念のため分光器についていたグレーティング(反射型の回折格子)でも分光してみました。左側の方に青色光が見えます。右側の方は、黄色光を中心に左右に緑色光と赤色光が見えます。白色LEDの白色光は、単純に青色光と黄色光を混ぜ合わせた光ではないようです。

Led

実は青色LEDが出す光は中心波長がだいたい465nmの幅の狭い青色光なのですが、蛍光物質が出す光は中心波長がだいたい560 nmの幅の広い光です。蛍光物質が出す光に含まれているのは黄色光だけではないのです。

分光器で測定した白色LEDのスペクトルは次のような形をしています。560 nmの方のピークが幅が広く、緑色や赤色の光を含んでいることがわかります。

Led_2

ですから、最初の写真のように、白色LEDの光をCDやグレーティングで分光してみると赤色光や緑色光が見えるのです。実は人間が物体の色を見るうえで、白色光の中に赤色光や緑色光があるというのは需要なことなのです。

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2011年12月26日 (月)

キャンドルパワー (燭) - 用語

日本語で燭、キャンドルパワー(記号 C)というのは、昔使用されていた光の明るさを表す単位です。

1Cの光の明るさは、ロウソク1本分の明るさという意味です。ロウソク1本分の明るさという定義はずいぶん曖昧ですが、1860年にイギリスで都市ガス条例によってガス灯が規制されたときに定義されました。これが日本に伝わったときに燭または燭光と訳されました。

その定義によると、1Cは、1時間に120グレーン(1グレーン=1/7000ポンド)の割合で燃焼する1/6ポンドの鯨油ロウソクの明るさとなります。

1ポンドは約453.6グラムですから、120グレーンは120×453.6/7000=7.8グラム、1/6ポンドは453.6/6=75.6グラムとなります。6ポンドのロウソクと書いてある書物もありますが、1/6ポンドです。

キャンドルパワーは曖昧なため、その後、定義が何度か改めれました。最終的には光の明るさは1948年にカンデラ(記号 cd)という単位で国際的に統一されました。

カンデラの値はキャンドルパワーになるべく近い値となっていて、次の関係があります。

1 C = 1.0067 cd

Candle

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