色の3原色

加算混合

自然界の光はさまざまな波長の光を含む。 われわれの目の網膜にある視細胞の「錐体」は,赤・緑・青のそれぞれに感じる色素をもっており,脳はこれらの3つの刺激の割合を色として感じる。 したがって色は,光が当たっていない暗いスクリーン(黒)に3原色の光を重ねて当てることを考えるとよい。 このようにしてできた図が加算混合の図(左)である。 人の目には, R+G は黄色 (イエロー),G+B は水色のような色 (シアン), B+R は濃いピンクのような色 (マゼンタ) に見える。 すべての色が揃う (R+G+B) と白に見える。 コンピュータのディスプレイやテレビは,この方式で色を再現している。

減算混合

いっぽう,R+G+B の光を含む白い背景にインクあるいは色フィルターを重ねてできるのが減算混合の図(右)である。 シアン (C) は赤カットフィルター,マゼンタ (M) は緑カットフィルター,イエロー (Y) は青カットフィルターと考えるとよい。 この CMY がインクの3原色である。 理想的なインクがあれば,CMY はそれぞれ RGB の補色になり,減算混合の色は加算混合の色のちょうど補色になるが,現実には理想的なインクがないので,インクの CMY は加算混合でできる CMY とは若干違った色に見える。 また,CMY のインクを重ねてもすべての色をカットしきれないので,きれいな黒にはならない。そのため,印刷では黒 (K) のインクが補助的に使われている。K は Key plate の略。

色の3原色 additive / subtractive primaries

記号

R 
Red (赤)
G
Green (緑)
B
Blue (青)
C
Cyan (シアン)
M
Magenta (マゼンタ)
Y
Yellow (イエロー)
W
White (白)
K
Key (黒)

[参考] - 液晶の画面

液晶ディスプレイの画面や,液晶テレビの画面を拡大すると,たしかに RGB 3色で色を再現していることがわかる(下の写真)。
magnified LCD panel
        (PC) magnified LCD panel (TV)
液晶ディスプレイ(左)と液晶テレビ(右) の拡大写真

[参考] - ヒトの視覚

動物には4原色以上の色覚をもつものが多い。たとえば,昆虫は紫外線がよく見える。 脊椎動物でも,爬虫類や鳥類の多くは4原色である。 ところが,哺乳類には,2原色しか感じないものが多い。 哺乳類は夜行性であったため,色覚を有する「錐体」が退化し,代わりに弱い光に感じる「桿体」を発達させたらしい。 哺乳類のうち,3原色をもつのは霊長目 (サル目) の一部の狭鼻猿類だけである。 数千万年前に,赤錐体の色素特性を少し変えることで緑錐体を得たため,曲がりなりにも3原色になったと考えられている。 このため,ヒトの緑色素の吸収波長と赤の吸収波長は比較的近い。 赤または緑の色覚が不完全な,いわゆる色覚異常が男性に数パーセントの割合で現れるのも,赤と緑の色覚の分離が遺伝的に新しいためであろう。 (赤と緑の色素を作る遺伝子がX染色体上にあるため,色覚異常はX染色体を1つしかもたない男性に現れやすい)。 ちなみに,図中の S, M, L は,それぞれ S (Short,短波長) 錐体, M (Medium,中波長) 錐体, L (Long,長波長) 錐体の色素の吸収度を表す。

ヒトの色覚 human color vision
ヒトと鳥(ムクドリ)の色素の吸収曲線。ヒトの青は鳥の紫が起源。ヒトの緑と赤は鳥の赤が起源。

色覚の進化 evolution of color vision
色覚の進化。哺乳類は色覚を2つ失ったが,狭鼻猿類だけが「緑」の色覚をふたたび獲得した。 ロドプシン (名称は 桿体=rod から) は,暗視用の色素。



戻る
T. Fujiwara