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色の見え方について|色彩検定3級の基礎知識

皆さんこんにちは

今日は何色の1日でしたか

私たちの身の回りに当たり前にある色

昔と違って現代では人工的に色を作り出せるようになり
ニュアンスの異なる色を楽しむことができるようになりました

人間は100万色以上もの色を見分けることができると言われていますが
そもそも色とは何かについてお話したいと思います

<目次>

 

色の見え方について|色彩検定3級の基礎知識

色を見るための3つの要素

私たちが色を見るためにはどのようなことが必要になってくるのでしょうか

それ考えるために、
まずは逆の「色が見えない」状態を考えてみることにしましょう

色が見えない状態・・・

まず1つ目は、暗い時です
明かりが無く暗い時、色を見ることができません
光があると色が見えるようになりますが
光が無いと色は見えません

ここから色を見るためには
まず「光」という要素が必要であると言えそうです

2つ目は、色づいているモノが無い時です

色がついているモノそのものが無いと
当たり前ですが色を見ることができません

色を見るためには「物体」が必要であることが分かります

3つ目としては、
もし「光」と「物体」があったとしても
目をつぶっていたら色は見えません

色を見るためには「視覚」も必要だと言えそうです

色を見るためには
「光」「物体」「視覚」の3つが揃ってはじめて
色を見ることができると言えます

光とは何だろう

私たちが色を見るために必要不可欠な「光」

その光がもたらしてくれるのが「色」ということになります

色の正体を探るには、
光の正体を解き明かしていけば、
そこに何らかの手がかりがありそうな気がします

光を形で表すと・・・

光を物理的な形で表すと、「波型」をしていると言われています

そして光は波の形となって空間を伝わっていく電磁波の一種であると言われています

波長の長さ順に並べてみると・・・

波長の図

この波型は振幅と波長で表すことができます

波長とは波と波の山の間の長さのこと

その波長の長さによって
物理的な性質の異なる電磁波が様々にあるのです

例えば、

  • 波長が10pm(ピコメートル)より短いものをガンマ線
  • 10pm~10nm(ナノメートル)程度のものをエックス線
  • 10nm~400nmのものを紫外線
  • 380nm~780nmのものを可視光
  • 800nm~1mmのものを赤外線
  • 1mm~100㎞のものを電波

と呼んでいます
電磁波と波長、色と波長

可視光とは

可視光とは、読んで字のごとく「見ることができる光」です

どのように見ることができるかというと
それは、「色として見ることができる」という意味です

この可視光、よく見てみると
虹の色の順番に色が並んでいることが分かります

この虹の帯のことを「スペクトル」と言います

色の違いは波長の違い

紫から赤までの色の帯

これも波長の長さ順に並んでいます

  • 可視光の中で最も波長が短いのが紫
  • 可視光の中で最も波長が長いのが赤

これより長くなったり短くなったりすると
人間の目には色として感じられなくなってしまいます

ちなみに、紫色よりも波長が短くなるところにある
つまり紫の外側にあるから紫外線

赤色よりも波長が長いところにある
つまり赤の外側にあるから赤外線

と呼ばれています

色は目に見える電磁波

ガンマ線や可視光、赤外線に電波と様々な呼び名で表される光ですが
これらはすべてを電磁波と総称し、

中でも色として見ることができる電磁波を可視光と呼んでいます

そう、色とは目に見える電磁波のことだったのです

ニュートンとスペクトル

17世紀、光の実験をして色の正体を突き止めた人物が
アイザック・ニュートンです

万有引力の法則を見出したことで有名ですが
光の実験も行っています

当時、ペスト(黒死病)と呼ばれる伝染病が流行り
外出自粛を余儀なくされました

今のコロナと同じ状況ですよね

大学で研究できなくなったニュートンは実家へ帰り
1年半の間、自宅で研究に没頭します

そして微分積分法の確立や万有引力の法則、光の正体など大きな発見をしました

光の正体をつきとめたニュートン

ニュートンは光の実験をしたというより
望遠鏡のレンズの改良をしていたようなのですが
その過程で光の正体をつきとめたようです

無色透明の光をプリズムという三角柱型のガラスへ集めると
赤から紫までの虹色に分光するが、

それをもう一度プリズムへ集めると
無色透明の光へ戻ってしまう

無色透明に見えている光には
赤や緑や青の光が含まれている・・・

ギリシャ時代以降、
ヨーロッパの人々に脈々と受け継がれてきた
色は光と闇(白と黒)の間に生じるという
色の定説を覆したのです

ちなみに、赤から紫までの虹の帯をスペクトルと名付け
7色と定義したがニュートンです

色の見え方

ニュートンの実験のおかげで
太陽の光には赤から紫までの虹色の光が含まれていること、

それらの光が集まると無色透明にしか見えなくなってしまうことが
明らかになりました

では私たちはどうやって
赤い物体を赤だと認識することができるのでしょうか

反射と吸収

色の見え方(吸収と反射)光は物体に当たると、
スペクトルの一部は物体の表面に吸収され
吸収されなかった光は物体の外側へ反射されます

赤い物体、例えばリンゴなら、
リンゴの皮の表面に赤以外の光が吸収され、
赤い光のみ反射されることにより
私たちは、赤いリンゴであることを認識できるのです

透過と吸収

色の見え方(吸収と透過)では透明な物質はどうでしょうか

透明なガラスや液体は、光が反射されず通過します

その過程で、一部の色が吸収され、
吸収されなかった色は物体を通過していきます

これを透過といいます

透明な物質においては、
透過と吸収によって色を感じることができるのです

 

 

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