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3原色について

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お礼率 15% (4/26)

たとえば光の3原色はR(赤)、G(緑)、B(青)で、この3色の組み合わせでフルカラー表示できるといいます。
ではなぜ3色であり、なぜR、G、Bでなければならないのでしょうか。
物理学の何やら難しい数式を解いて導かれたものなのでしょうか。

色に関してはわからないことがまだたくさんあります。今後も順次ご質問させていただきますので、皆様よろしくお願いします。
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回答 (全11件)

  • 回答No.4
レベル10

ベストアンサー率 52% (57/109)

前に、色彩論についてでも答えましたが、もう一度。  心理学の分野です。初め、ニュートンが、色は、光の波長により、7つのスペクトル型に分けられるとしました。これに異を唱えたのが、『ファウスト』などで有名なゲーテです。科学的な、色彩と、人間の心理に現れる色彩は別のものである、という主張で、黄、青、赤の三原色説を提唱しました。  これを引き継いだ、ヤングの研究、さらに、それを基礎にヘルツホルムが体系化したの ...続きを読む
前に、色彩論についてでも答えましたが、もう一度。
 心理学の分野です。初め、ニュートンが、色は、光の波長により、7つのスペクトル型に分けられるとしました。これに異を唱えたのが、『ファウスト』などで有名なゲーテです。科学的な、色彩と、人間の心理に現れる色彩は別のものである、という主張で、黄、青、赤の三原色説を提唱しました。
 これを引き継いだ、ヤングの研究、さらに、それを基礎にヘルツホルムが体系化したのが、現在カラーテレビでも使われている、赤、緑、青の、三原色説です。無限の色を、有限な視神経で捉えているはずはないので、数が節約されているはずだという推論から始まりました。すでに指摘されている通り、フィルターを重ねた加法混色によって(念のため補足、絵の具の混色とは違います)生じる色は、生物によって違います。認識可能なスペクトルが違うからです。モンシロチョウのを紫外線を感知するカメラでみると、オスとメスで違う模様があるというのも、こういう理由です。人間には、白にしか見えません。人間に区別できて、他の生物に区別できないフィルターの組み合わせもあります。鯉とか、ニホンザルは、人間と似た、赤緑混合光を同じように感じるらしいということが分かっています。

 ただ、三原色説に対する、ヘリングの反対色説というのもあります。これは黒-白、青-黄、緑-赤の3対で6色になります(黒-白を、色ではなく明るさだと考えれば4色)。
こっちは、優勢ではなかったのですが、或る程度、近年の研究で神経レベルの生物学的な類比の裏付けもあるようです。最近、人間の色覚メカニズムの解明で、もっとも有力なのが、両方を併せた、段階説というものらしいです。
どうやら、3色でなくては、いけないというのでもないらしいです。(P.S. カメラのフィルムのCMで、4つ目の感色層が加わりましたというのも、ありましたよね。)
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

心理学や生理学に関わってくるとは思いませんでした。もっと純粋に物理学的に解明されてると思ってました。色の違いって単なる波長の違いにすぎないですから。でもそれを赤とか青とかに感じるってことは、やっぱり人間の特性・心理学・生理学に関わるってこと? むーーー、色って奥が深い・・・
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00

  • 回答No.3
レベル3

ベストアンサー率 0% (0/1)

gooで検索したら一番目にでてきHPです ちょうど回答になりそうですので見てください ...続きを読む
gooで検索したら一番目にでてきHPです
ちょうど回答になりそうですので見てください
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

早速のご回答ありがとうございました。
HPをのぞかせていただきました。ただ、あまりにも一般的で・・・
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
  • 回答No.2
レベル8

ベストアンサー率 3% (1/28)

たまたま、RGBの色の組み合わせで、総天然色相当の刺激を人間の目に与えること ができたのでそうしているのだと記憶しています。 対人間であれば、これから少しずれた3色を組み合わせても、うまくゆく調整すれば (色が再現できる)はずです。 ...続きを読む
たまたま、RGBの色の組み合わせで、総天然色相当の刺激を人間の目に与えること
ができたのでそうしているのだと記憶しています。
対人間であれば、これから少しずれた3色を組み合わせても、うまくゆく調整すれば
(色が再現できる)はずです。
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

早速のご回答ありがとうございました。
つまり、人間の特性ということになるのでしょうか。半分納得しました。
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
  • 回答No.1
レベル9

ベストアンサー率 34% (23/66)

簡単に言うとヒトの目がその三色を三原色にしているからです。 純粋に物理的な根拠は何もなく、完全に『ヒト』という生物に 特化した色彩の表現方法です。言い換えると三原色を用いた テレビを4原色を持つ生物(スズメとかがそうでしたっけ?)が 見るとぜんぜん貧弱な色彩表現なはずです。ちょうどヒトが 青色LEDなしの電光表示盤を見ているような感じ、とでも いったような? 人間の ...続きを読む
簡単に言うとヒトの目がその三色を三原色にしているからです。

純粋に物理的な根拠は何もなく、完全に『ヒト』という生物に
特化した色彩の表現方法です。言い換えると三原色を用いた
テレビを4原色を持つ生物(スズメとかがそうでしたっけ?)が
見るとぜんぜん貧弱な色彩表現なはずです。ちょうどヒトが
青色LEDなしの電光表示盤を見ているような感じ、とでも
いったような?

人間の目は RGB を適当にまぜてやるとあたかも本来そこに
ない波長の光があるように騙されちゃうわけです。
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

早速のご回答ありがとうございました。
つまり、人間の特性ということになるのでしょうか。半分納得しました。
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
  • 回答No.5
レベル10

ベストアンサー率 64% (69/107)

学生の頃『色彩学』という授業があり色彩心理学という分野においてニュートンやヤング、マックスウェル、ヘルムホルツ、ヘリング、ラッドフランクリン、ハーヴィッヒ・ジェームソン、フォンクリース等を学んだのですが(NO4のsupersonicさんが書いているので学説は割愛)眼球生理学の面から言えば、人間の目にはRGBそれぞれの色彩に敏感な視覚細胞というものがあり、それぞれの刺激の度合いによって色を知覚しています。も ...続きを読む
学生の頃『色彩学』という授業があり色彩心理学という分野においてニュートンやヤング、マックスウェル、ヘルムホルツ、ヘリング、ラッドフランクリン、ハーヴィッヒ・ジェームソン、フォンクリース等を学んだのですが(NO4のsupersonicさんが書いているので学説は割愛)眼球生理学の面から言えば、人間の目にはRGBそれぞれの色彩に敏感な視覚細胞というものがあり、それぞれの刺激の度合いによって色を知覚しています。もうすこし言えば、その刺激が視覚レベルで「赤ー緑」「青ー黄」という反対色のON/OFF信号に符号化され、脳で色として認識されているというのが一般的な説です。ですからRGBとその補色であるCMYがそれぞれ3原色として用いられているのは理にかなっているといえます。ただし人間が見分けることができる色の数は約1千万と言われていますので、理論面で3色に限定すると説明しにくい色も出てきちゃうんですけどね…。
RGBでなければならないというよりは単純に人間の視覚細胞に反応する範囲内で説明しやすいのがそれだったというだけで、いまだに色についての学説はさまざまなものが出ています。調べてみると結構面白いですよ。
  • 回答No.6
レベル5

ベストアンサー率 0% (0/0)

私も色彩学の先生に同様な質問をしたことがあります。そのとき、明快な答えは得られませんでしたが、色彩チャートを見ていて気づき、自分で納得しています。 三原色は、その原色を混ぜ合わせることにより、すべての色を作り出せるということですね。色光の三原色は、R、G、B、色料の三原色はマゼンタ、シアン、イエローと一般的に表記されていますが、これ以外の組み合わせでは、すべての色を作り出すということはできないのです。な ...続きを読む
私も色彩学の先生に同様な質問をしたことがあります。そのとき、明快な答えは得られませんでしたが、色彩チャートを見ていて気づき、自分で納得しています。
三原色は、その原色を混ぜ合わせることにより、すべての色を作り出せるということですね。色光の三原色は、R、G、B、色料の三原色はマゼンタ、シアン、イエローと一般的に表記されていますが、これ以外の組み合わせでは、すべての色を作り出すということはできないのです。なぜならば、光を混ぜ合わせた場合には、混ぜ合わせる前の色より必ず明るい色になってしまう(加法混色)からです。従って、もっとも暗い色つまり紫みの青(B)を使っていないと、他の色の組み合わせではBの暗さが出せないのです。Bが決まれば、後は色相環で120度ずつずれた黄みの赤(R)、緑(G)が自動的に決まります。
同様に色料(印刷など)の場合には混食後の色が必ず混食前の色より暗くなります(減法混色)。従って最も明度の高い黄(イエロー)が決まり、それによって緑みの青(シアン)、赤紫(マゼンタ)が決まります。
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

e-hondaさんのとも関わりますが、補色の概念がわかりません。そもそも人間が可視光と感じる光は400~700nm(でしたっけ)の波長の帯なわけで、それがなぜ「色相環」という輪っかになって短波長側と長波長側がつながるのでしょうか。RGBが120度ずつずれているということも不自然です。RGBのそれぞれ180度に位置するCMYが補色だそうですが、なぜなんでしょう。
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
  • 回答No.10
レベル5

ベストアンサー率 0% (0/0)

No6の補足質問に対する回答です。 色彩は脳が作り出したイメージです。 物理学でいう波長580nm(ナノメートル)の光と黄という色彩は必ずしも 同じではないのです。 おそらく、700nmの赤い単一光と580nmの黄色い単一光を混ぜ合わせた光と 660nmの単一光はなぜ同じ橙色に見えるのかということが疑問点だと思います。 すでに他の方がお書きのように、視細胞にはR、G、Bの3種類が ありますが ...続きを読む
No6の補足質問に対する回答です。
色彩は脳が作り出したイメージです。
物理学でいう波長580nm(ナノメートル)の光と黄という色彩は必ずしも
同じではないのです。
おそらく、700nmの赤い単一光と580nmの黄色い単一光を混ぜ合わせた光と
660nmの単一光はなぜ同じ橙色に見えるのかということが疑問点だと思います。
すでに他の方がお書きのように、視細胞にはR、G、Bの3種類が
ありますが、R細胞は赤だけに反応するというわけではないのです。
赤に極大値を持つというだけで、すべての可視光線に多少は反応するのです。
G、Bの細胞も同様です。すなわち、これら三つの細胞の反応具合を受けて、
脳がこれらの光を区別するためにイメージとして色彩を作り出しているのです。
可視光線は780nmから380nm位ですが、この両端の波長の光はいずれもRGB
すべての極大値から遠く、各色細胞の反応度合いがすべて最小となり脳は同じ
赤紫という色彩を作り出します。少しでもR細胞の反応が大きければ赤っぽくなり、
B細胞の反応が大きければ紫っぽくなります。
従って、赤と紫はつながり色彩環ができあがります。なお、色彩環は混色の経験から
作られたもので、物理学的に意味があるものではないと思います。
補足コメント
monmon

お礼率 15% (4/26)

色彩環についてかなりわかりやすくイメージできました。
ありがとうございました。
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
  • 回答No.9
レベル10

ベストアンサー率 64% (69/107)

色彩学での補色の概念は2つの色をまぜて無彩色になるとき、その2つを補色の関係と呼びます。どの色同士が補色となるかは、補色色環というのがありますので色彩学の本などで確認してください。(色彩に関する用語が分からない場合はhttp://www.daicolor.co.jp/koho/mamechishiki.htmlを参照してください) 人間が目で感じとれるのは、400~700nmですが、このうち400~50 ...続きを読む
色彩学での補色の概念は2つの色をまぜて無彩色になるとき、その2つを補色の関係と呼びます。どの色同士が補色となるかは、補色色環というのがありますので色彩学の本などで確認してください。(色彩に関する用語が分からない場合はhttp://www.daicolor.co.jp/koho/mamechishiki.htmlを参照してください)
人間が目で感じとれるのは、400~700nmですが、このうち400~500までが青紫光、500~600までが緑光、600から700までが赤光となっています。で、手元に色彩について記述がある本があればCIE表色系(CIE色度図)というのを見て下さい。無い場合はhttp://www2.justnet.ne.jp/%7Efumoto/linkp11.htmで平面的な色度図をつくるためにRGBによる刺激をXYZで表現したものがあります。(RGB系とXYZ系間の換算式というのもありますが、一般の方には理解しにくい類いなので割愛。)これにより、400~700nmにわたるスペクトルの位置が曲線状に表現できるようになり、光のスペクトルの色度点を連続して置いていくと左下から上方に、そして右に下降する大きな弧状の軌跡が描けます。
CIE表色系でRGBとCMYがそれぞれ対極に配置されているのが分かりますか?
うーん。図が無いと説明しいくいな…。図のまん中が白くなっていて、そこから斜左最上方に『G』、最下方左に『B』、最下方右に『R』が来ているのですが、それら3色の間隔は約120度になるのです。RGBを等間隔で回転した内側にCMYが出来ている筈なのですが、それらは全て光のスペクトルを決められた一定の計算法によって算出し、グラフ化した時にその位置にくるので不自然と言われても…。 
UCS表色系 でも同様に3色の間隔は約120度になります。LAB表色系の場合は心理四原色から派生したため、波長を基礎においていないので色度図の上に波長が示されていないものの基本的にこれも約120度です。他に、このような記述があるのはミノルタの色彩のページですから、そちらも参照してみてください。でも多分こういう学術的理論については一般書籍の方が詳しいですよ。

色彩管理の基礎知識(ミノルタ)
http://www.bas.t-kougei.ac.jp/student/print/color/
  • 回答No.8
レベル10

ベストアンサー率 52% (57/109)

・補色の概念 二つのフィルターを重ねたときに、飽くまで人間にとって、白に見える色の組み合わせを 補色の関係と呼びます。物理的に捉えた波長とは、直接関係ありません。 というのも、人間の目には白でも、物理的に捉えると、波長が違い、別の色ということになります。色が、物理現象ではなく、知覚現象であるということを示しています。 他の生物では、補色も変わり、色円も変わるはずです。例えば、ミツバチは、黄色と ...続きを読む
・補色の概念
二つのフィルターを重ねたときに、飽くまで人間にとって、白に見える色の組み合わせを
補色の関係と呼びます。物理的に捉えた波長とは、直接関係ありません。
というのも、人間の目には白でも、物理的に捉えると、波長が違い、別の色ということになります。色が、物理現象ではなく、知覚現象であるということを示しています。

他の生物では、補色も変わり、色円も変わるはずです。例えば、ミツバチは、黄色とミツバチスミレ、青緑とスミレ外などの組み合わせと、白を識別することができず、それらがミツバチにとっては、補色になっていると考えられます。
  • 回答No.7
レベル12

ベストアンサー率 22% (107/466)

実に簡単に言えば、これが最小限の要素だから、と言うことです。 これ以上は減らせません。 逆にこれ以上の発色が効率よく安くできるのならもっと多彩な色表現が出来るでしょう。 何故この3色なのかというと、他の方々の方が詳しいでしょう。 でも、僕は、単純に経験と実験から来ているのだと思います。
実に簡単に言えば、これが最小限の要素だから、と言うことです。
これ以上は減らせません。
逆にこれ以上の発色が効率よく安くできるのならもっと多彩な色表現が出来るでしょう。
何故この3色なのかというと、他の方々の方が詳しいでしょう。
でも、僕は、単純に経験と実験から来ているのだと思います。
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