光の三原色について

質問

波長には長短があるのに、なぜ光の色は2色ではなく3色なのでしょうか？

回答No.6

joshua01 · ベストアンサー

こんにちは。もし私が質問者さんの意図を間違えていなければ、実はこれは専門家も時折間違えてしまうような結構大切な問題です。
　私自身は色の専門家ではありませんが、専門家とおつきあいする機会がありました。
次のような説明ではいかがでしょう。

ポイントは、「おっしゃるとおり、色は波長の問題であり、正確に言えば３原色では表せません。一方で２色でもある程度正確にはなります・・・」

　まず、他の方のご説明にもあるとおり、人間の目には３色の色を感じる細胞があり、これで必要なすべての色を感じています。テレビカメラやテレビでもこの効果を使って、３原色の撮影をしています。
　しかし、これは、詳細にこだわれば「原色」を検出していないと言えます。例えば「青」は純粋には約450nm（ナノメートル）の波長ですが、青を検出する細胞の感覚は緑の細胞に近い波長の光も弱いながら感じることができます。
　このため、青緑（約480nm）の光では、「青」の細胞（主な感度が450nmくらい）と「緑」の細胞（主な感度が500nmくらい）が両方とも刺激を検出して、混合色である「青緑」を感じることになります。
（もし、緑の細胞を殺した目で青緑の光を見れば、青の細胞から来る青の神経だけに信号が来るので、「少し暗い青」と認識することになるでしょう。（実際にそういう病気もあります））

このため、例えば、「480nmの光だけ」と、「450nmの光と500nmの光の混合」は同じ色に見えてしまいます。
（450nmと500nmを混ぜると480nmの光が生まれるわけではないことに注意。また、もし、光の波長が480nmからずれると、青の細胞と緑の細胞の検出した強さの比率が変わるため、「青っぽい」「緑っぽい」というずれを感じることができる。）

　従って、普通の写真や映像なら3原色での撮影でもかまわず、それなりに正確に色を把握できるもの、物質の特性を正確に記録するためには、波長ごとの強さの分布を正確に記録する必要があるため、3原色での撮影を行わず、「分光計」という装置ですべての波長の光を正確に記録します。（いわば、数千原色のカメラで撮影。）

　さて、ご質問のさらなる趣旨を「いろいろな波長の色を少ない種類のセンサー（細胞）の検出した強さの比率で見分けるなら、2原色でもかまわないのでは・・」と理解すれば、全くごもっともです。
　実は、衛星から地球を撮影するためのカメラはこのような考え方によって設計しています。

　もちろん、人間の目が3原色の細胞で出来ている以上、人間にカラー映像を見せるだけなら3原色で撮影するのが効果的ですが、地球観測衛星では特定の目的のために赤外線の受光素子などを積まなくてはならず、それなのに軽量化のため受光素子の数は例えば３台に制限されて、それなのにいざとなったら「肉眼で見たのと同じようなカラーの写真もプリントできるようにしてくれ」と言われます。
　この場合、1枚の素子が赤外線用なので、残り2枚を赤用と青用として、その代わり、なだらかな感度の低下をしつつもある程度広い波長に感度があるような素子にします。
そして、もし、肉眼で見たのと同じような写真が必要なら、赤と青の受光素子の強さの比率が均等な信号であったなら緑に塗るようにして印刷を行うと、赤、青、緑が印刷できて結構肉眼的な映像になります。

この方法は、いわば2原色から全カラーを再現していると言えますが、もちろん、たくさんの波長が複雑に組み合わさった場合には3原色で撮影した場合に比べて違いが生じてしまうでしょう。

さてさて、長くなってしまいましたがいかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

回答No.5

precog

まず、波は違う波長の波を重ねる事が出来ます。
そして、人間の網膜が感じられるのは特定の波長を中心とする領域だけで、その細胞が3種類あるのです。
ある一種類の細胞が感じるのは、特定の波長を中心とする光の強さの集積です。感じることが出来るのは3つの強さだけなので、光の三原色で代用する事が出来るのです。
自然界にはもっと沢山の種類の色があるということです。

回答No.4

chirubou

この質問はここで何度もみかけます。

原理は他の回答者さんのとおりで、人間が感じるのが「光の３原色」と呼ばれている３つの色だからなんです。

しかし、よ～く考えると、「光の３原色」っていう言い方が悪いですよね。正しく（！）は、やっぱり「色の３原色」ですよね。

回答No.3

tmsn4dp

こんにちは。
色は、視覚を通して感じられる感覚の一種で、「形状」や「距離」のように空間の物理的な性質ではありません。色の感覚はある広がりを持った領域（視界内の物の表面など）が発する電磁放射のスペクトルを反映していることが多いのです。つまり、目に入る光（可視光線）の波長と結びついていることが知られているのです。ある者が視覚を通して受け取る光の波長が変化すると、それに伴って変化する視覚経験の内容が色である、と言うことができるわけです。生理学的に言うと、網膜内にある3種類の錐体細胞が吸収する可視光線の割合が色の感覚を生む。これらの錐体細胞は、それぞれ黄～橙、緑、青（藍）の波長に最も反応するタンパク質（オプシンタンパク質）を含んでいる。これが3原色という感覚を生む原因である。
下記サイトをご覧ください。

参考URL：

http://www.hm.h555.net/~irom/g_about/color_01.htm

回答No.2

norosi

質問の意味がわかりにくいのですが・・・・・
光の３原色というのはRGBであり、この３色を合成する事により全ての色を再現できるから３原色と呼ばれるのですが・・・・
質問の意味を取り違えていたらごめんなさいね。

回答No.1

tojyo

人間の目は光の波長を直接感じて色を認識するのではなく、ある特定の波長を感じる錐体細胞の感じた度合いを合成することで色を認識します。
人間の場合はこの錐体細胞が３種類あるので、それぞれの波長の色を合成することで全ての色を表現することができるだけです。

なんで錐体細胞が４種類あれば４原色で表現できますね。