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どうやって色は見えているのか?

記事のカテゴリー : 目の不思議| 色の色々


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今まで考えた事は無いかと思いますが、私達の眼はどうやって色が見えているのでしょうか?

私達がモノを”見る”為には、下記の三つが揃わなくてはなりません。

①物体 : 色、形、材質、大きさなどによって見え方は異なります。
②光源      : 太陽光なのか蛍光灯なのか、光源の種類によって見え方は異なります。
③視覚 : 見る人の目の性質によって見え方は異なります。

当たり前ですが、光が無ければ見える状態ではありません。
当たり前ですが、見る物体が無ければ見る事は出来ません。
当たり前ですが、見る為には目が無ければ見えません。

この三つは『視覚現象の三要素』と呼ばれます。

次に、『何』が『どうやって見えているのか』を考えてましょう。
光自体を発している『光源』の方向を見た時、光や色を感じるのは理解できるでしょう。
それは『光源色』と呼ばれ、自ら能動的に見せているのです。

しかしほとんどのモノは光を発していない・・・
光を発していないモノは、自らを能動的に見せる事は出来るのでしょうか??

実は私達が見ているそれぞれの『モノ』は、光がそのモノに反射や透過した『受動的な結果』がほとんどなのです。



ここからは受動的に見せているモノの『色』にだけ着目して話を進めていきましょう。

光がそのモノに反射や透過した結果は『物体色』と呼ばれます。
物体色には下記の二つがあります。

①反射色(表面色) : モノの表面が反射する光の色
②透過色       : モノを透かしたときに見える光の色

私達は光がモノに当たった反射や、透過の結果を『そのモノの色』として感じているのです。

更に具体的に反射色に絞って話を進めていきましょう。
単純に、青と緑と赤の波長が同量出る光源があったとしましょう。
光源、物体、視覚の三要素を踏まえ、色が見えている状態のイメージは下図の様な感じです。

color.jpg


モノによってはある波長を吸収し易い、若しくは反射し易いと言う性質があります。
青と緑を吸収し、赤をよく反射するモノは左図のイメージの様に赤く見えます。
青と緑と赤などの全て反射するモノは、結果として総和で白く見えます。反対に全てを吸収してしまうと黒く見える訳です。

例えば橙色が見えた時、人間の目は橙の単色光が見えているのか、緑と赤の複合光の総和で橙に見えているのかは識別する事が出来ません。

モノが変われば見え方変わると言うのは、経験からも簡単に理解する事は出来るかと思います。

『視覚現象の三要素』の残りの二つを思い出してみましょう。
物体(モノ)以外では、『光源』と『視覚』が残っています。

次に光源に着目して話を進めていきます。
光源には自然光である『太陽光』や、人工光である『蛍光灯』、更に人工光の中でも極めて特殊な『レーザー』など実に多種多様存在します。
太陽光は満遍なく色々な波長を含んでいるのですが、人工光は色々な偏りがあります。実際同じような『白』に見えたとしても、波長の混ざり方はマチマチで、分光分析でもしてみない限り、どの波長がそれぞれどれ位含まれているのか私達の目では判別出来ません。

そこでわかり易くする為に、極端に先ずレーザーで考えて見ましょう。
レーザーは単色光の波長です。その為、緑のレーザーであれば緑の波長成分しか含まれていないので、どんなモノ(例では白く見えるモノ)に当てても緑にしか見えません。(波長=緑のみ=光源色)

lasersee.jpg


因みに普通の白色光のライトを色セロファンなどに照射すると、そのセロファンの色の光だけがフィルタリング透過されて、その色の光に映って見えます。
しかしレーザーは元々その色しか持ってない為、フィルタリングされないのです。

次に例えば青と赤の波長しか含まれていない光源で、白く見えるモノを見たら上図と異なりどうなるでしょう・・・
青+緑+赤=白と見えていた訳ですが、この場合緑は無いのですが、全ての光源色、青+赤=紫として見えるのです!

color2.jpg


同じモノでも、光源によっては全く異なった色として目に入るのです。

人間の目(視覚)も、人それぞれ若干ならずとも個体差があります。
人間の目と言う光学機器の違いにより、本当は人それぞれ見えている色などは異なっている筈です。

上で色々と説明しましたが、つまり”元々モノには色がついている”と言うよりも”光が色をつけている”と言うのが結論になります。
しかしながら、その『光がつけた色』をセンサーである人間の目がどう感知するかによって、『私達の色と言う概念』が決定されると言う重要な最終のプロセスがあります。
だから視覚現象の三要素は理論的な事であり、色と言う概念の決定は人間の感情的な部分が介在すると言う事を忘れてはいけません。

全てのモノが鏡と同じ正反射をしているのでは無い事も注意しなければいけません。
鏡と違い通常のモノは、十分に表面が平滑でない為、光を『乱反射』しています。
図はわかり易い様に直線で全てを表していますが、反射された光は四方八方に飛び散っているのです。

・・・それでは、正しい色はどう見ればいいのでしょう?

『屋外の太陽光の下で11時に見える色が正しい』と言う説があります。
視覚現象の三要素の内の目の個人差までは無視するしかないのでしょう。

ハワイなどのリゾート地に行った時などに、同じモノがいつもより綺麗に見えるのは、太陽という強い『光源』が色の潜在的な綺麗さまで引き出してくれるからなんですね。
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