Subject   : 色の三属性と三刺激値

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 色の三属性
 白、黒、灰色以外の色は、どのような色も色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Brightness)の3つの要素を含んでいる。これを色の三属性という。色を表わしたり区別したりするときのひとつの基準色相とは、赤や青といった色あいのこと。彩度は色の鮮やかさで、彩度の高い赤はより赤く、彩度の低い赤はグレーに近くなる。明度は光の明るさのことで、明度を上げると白っぽくなり、明度を落とせば暗くなる。これらは、色を表わしたり区別したりするときのひとつの基準。色相、明度、彩度ごとに色を分類して立体的に示したものを色立体といい、あらゆる色が色立体のどこかに位置する。マンセル方式では色相(Hue)はH、彩度(Chroma)はC、明度(Value)はVで表わす。

 三刺激値(三原色)
光といっても、紫外線、可視光線、赤外線があり、人間の目は可視光線しか見ることができません。光はプリズムを使って分解するとスペクトルという成分に分解されます。それは青から赤までの色を含んでおります。虹を思い浮かべてください。あれは空気中の水分がプリズムの役目をして7色に分解されます。
赤い光は600nm〜800nmあたりのスペクトル、緑は500nm〜550nmあたり、青は400nm〜500nmあたりのスペクトルを多く含んでおり、 それぞれの成分がまざりあってさまざまな色の光を表現してます。これら青、緑、赤のことを光の三刺激値または三原色といい、3色すべてが同じ割合ずつまざりあうと白色を表現します。テレビのブラウン管や液晶などを虫眼鏡でみるとこの3原色から白色やその他のさまざまな色が構成されていることがよくわかります
これら3刺激値をもつ光の色をどれだけの割合で混ざり合うとどのような光が出るのか。 3刺激値にもとづく表色系は,国際照明委員会CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) という機関が実験を行いR,G,B という三刺激値を定めました。R=red、G=Green、B=blue を文字ってRGB系とし、それぞれどの波長の成分をどれだけ含んでいるのかを表した図が分光特性です。 ところが、物理的に色の等色はできても実際に人間の目では表現できない色がある事がわかりました。
そこでCIEは人間の目は色を認識する際にあるくせを持っていることを検証し、等色関数という係数をかけることで 刺感度補正を試みたのです。これにより新たにX,Y,Z系という表示系を開発しました。
X=2.7689R+1.7517G+1.1302B
Y=R+4.5907G+0.0601B
Z=0.0565G+5.5943B
3刺激値XYZにはおもしろいことに
Xの相対比xは x=X/(X+Y+Z)
Yの相対比yは y=Y/(X+Y+Z)
Zの相対比zは z=Z/(X+Y+Z)=1-x-y (大文字小文字に注意)
が成り立つのです。 つまりxとyだけで定義されるわけです。 下の図はx,yだけで定義したマップになります。テレビや液晶などのディスプレイ分野では必ずといっていいほどよく用いられている表示方法です。
 ⇒ ホワイトバランスと色温度

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