色彩について

質問

CIE基準で、x=0.28、y=0.52になるとき、赤青緑の3色で作られる白色LEDの
緑色として最適である、
なんて教科書に書いてあったんですが、これはなぜなんでしょうか？

というのは、ＲＧＢ系からＣＩＥへの換算では、

x＝0.6R－0.28G－0.32B
y＝0.2R－0.52G＋0.31B

という式が使われますが、たしかに、この式から、
ＲＧＢ系でＧ＝１、Ｒ＝Ｂ＝０（グリーンのみ）のときを考えると、
x=0.28
y=0.52
となります。だから、緑色として最適なのか？とは思いますが、しかし
x=0.28、y=0.52　になるときは、「Ｇ＝１、R＝Ｂ＝０」
以外のときでもあるのではないでしょうか？たとえば、y=0.52は、
「G＝０、R＝１、B＝１」 （青と赤が混ざっている）
でも、y＝0.51
となると思うのです。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

ディスプレイ技術の元・プロです。

ＲとＢの混色でＧをつくることはできません。
ＲとＢだけでつくることができる色は、ＲとＢを結ぶ直線上の色だけです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%BB%E5%83%8F:CIExy1931_sRGB_CMY.png
ＲＧＢの３色が揃えば、その３点を結ぶ三角形の内側の全ての色を表現できます。

ＬＥＤで白色を作る方法としては、３つの方法が知られています。
・Ｒ＋Ｂ＋Ｇ　（３点を結ぶ三角形の内部に白があるので）
・Ｂ＋黄色　（Ｂと黄を結ぶ直線上に白があるので）
・蛍光体を使うもの
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060314/114816/

白色ＬＥＤの使用目的にもよりますが、
照明に使う場合には、３色のものが、室内の物の色が正しく見えやすいはずです。

お礼

お早い回答ありがとうございました！

ただ、CIE基準の　「x=0.28、y=0.52」がなぜ白色LEDの緑色として適しているのでしょうか？

「Ｇ＝１、R＝Ｂ＝０」（明らかに緑）で、たしかに、y=0.52　となります。

しかし、「G＝０、R＝１、B＝１」（赤と青の混色なので緑にはならない）でも y=0.52　に数式上はなると思うのです。

つまり、x=0.28、y=0.52　と与えられただけでは、以下の(1)、(2)いずれなのか分からない、と思うのです。

(1)　「Ｇ＝１、R＝Ｂ＝０」　（明らかに緑）
(2)　「G＝０、R＝１、B＝１」　（赤と青の混色なので緑にはならない）

お忙しいこととは思いますが、どうか質問よろしくお願いいたします。

回答No.3

sanori

再びお邪魔します。

x＝0.6R－0.28G－0.32B
y＝0.2R－0.52G＋0.31B
という式は、前回のご質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3282135.html
の回答にあった式のようですね。
こちらのリンク
http://www.shokabo.co.jp/sp_opt/spectrum/color3/color-d.htm
にも同じ式がありますね。

しかし、なんか変ですよ。

青１色のときを考えてみましょう。
x ＝ 0.6*0－0.28*0－0.32*1 = -0.32
y ＝ 0.2*0－0.52*0＋0.31*1 = 0.31
(ｘ，ｙ）＝（－０．３２，０．３１）
になりますよね？
色度図を再掲。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%BB%E5%83%8F:CIExy1931_sRGB_CMY.png

色度図を見て分かるとおり、ｘもｙも負になることはありませんし、
オバケのＱ太郎形の輪郭線の外側には色は存在しません。（虚の色です。）

さらに、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝１　のときを考えてみましょう。
三原色を混ぜたのですから、白（かその近辺）になるはずです。
しかし、
x ＝ 0.6－0.28－0.32 ＝　０
y ＝ 0.2－0.52＋0.31 ≒　０
となってしまいます。
これも、オバＱの外ですよね？

さて、
ＲＧＢからＸＹＺ表色系（ＣＩＥ）への変換式は、用途によって色々ありますが、
http://www.openspc2.org/reibun/javascript/convert/015/
http://www9.plala.or.jp/joochan/rgb-convert.html
そのうちの一つである、この式を採用してみましょうか。
X = 0.607 * R + 0.174 * G + 0.200 * B
Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
Z = 0.000 * R + 0.066 * G + 1.116 * B

赤１色のとき、
X=0.697, Y=0.299, Z=0.000
x=X/(X+Y+Z)=0.700, y=Y/(X+Y+Z)=0.300
色度図上で、ちゃんと深い赤になっていますよね？

緑１色のとき、
X=0.174, Y=0.587, Z=0.066
x=X/(X+Y+Z)=0.210, y=Y/(X+Y+Z)=0.710
色度図上で、ちゃんと深い緑になっていますよね？

青１色のとき、
X=0.200, Y=0.114, Z=1.116
x=X/(X+Y+Z)=0.140, y=Y/(X+Y+Z)=0.080
色度図上で、ちゃんと深い青になっていますよね？

赤１＋緑１＋青１　・・・白になるはず
X = 0.607 * 1 + 0.174 * 1 + 0.200 * 1 = 0.981
Y = 0.299 * 1 + 0.587 * 1 + 0.114 * 1 = 1.000
Z = 0.000 * 1 + 0.066 * 1 + 1.116 * 1 = 1.182
x=X/(X+Y+Z)=0.310, y=Y/(X+Y+Z)=0.316
色度図上で、ちゃんと白になっていますよね？

色度図上で、x=0.28、y=0.52　は、白と真緑（上記の「深い緑」）の間ぐらいにあるので、
青、赤のＬＥＤとの混色で白色を出すという意味では優れている、ということなんでしょうか。
（ＬＥＤ関係の経験者ではないので、断言しませんが）

お礼

すごいです。
だんだん分かってきました！！！

回答No.2

SortaNerd

確かに数式上同じxy値になりますね。
不思議だなーと思って考えていたら理由がわかりました。
xyY表色系のxyのみを考えてYを無視しているのが間違いの原因です。
x=0.28、y=0.52が最適というのは色味の話で、Y(輝度)は無視しているのです。
では輝度はというと、高ければ高いほどよいです。まあ当然ですね。
つまり本当の最適条件は
x=0.28、y=0.52、Yは可能な限り高く
なのです。
xyY表色系についてはよく知りませんが、恐らくG=0、R=1、B=1ではマイナスのY値になるのではないでしょうか。

お礼

なるほど。
少し考えて見ます。