モノクロームの諧調について

質問

白黒画像の諧調はどのように実現されているのでしょうか。
単に光子の多寡でしょうか。
あるいはひとつひとつの光子に強弱があるのでしょうか。桿体細胞は、個々の光子を波長によって強弱という区分で認識するのでしょうか。

回答No.5

ichiro-hot · ベストアンサー

●＃３です。
　意味を理解していただきありがとうございます。
　光源から発射されるエネルギーE，距離Rとして，それが波として半径Rの球面上に均一に散らばるとすると単位面積当たりのエネルギーはE/πR^2となって、Rが天文学的距離とするとそれはほとんど０になるはずで、よほど近いところの星しか見えないはずだというのですけれどね。
　光子の数が多いときはシャボン玉の膜のように連続して広がっていき波の性質が強く出てくるけれど、いつかはシャボン玉がはじけるように水蒸気の水分子になっていくように、少なくなってくると粒子性がはっきりと出てくる、そんなイメージで捉えるようにしていますけど。さらに１個の光子も波と粒子の両方の性質を持つと考えないといけないようなので、光の２重性を正しく理解するのは難しいですね。
　天文も趣味の1つですが、夜空をみると、瞬間見えてはいるのだけど次の瞬間には光子がたどりつかず、目は見てるのだろうけれど、それは視覚として捉えられず、見えてないと思っている星がたくさん有るんだろうと・・・
　　『　見えぬけれどもあるんだよ
　　　　見えぬものでもあるんだよ　』
　　・・・金子みすずの『星とタンポポ』ですね。
　昼の明るいときに見る光と、夜空に見る星の世界と、実は光の違う二つの面を見てるのではないかな？
　人間はその2面性を、しっかり感覚細胞レベルの錐体細胞と桿体細胞の受光のしくみの違いとして、しっかり区別してとらえているというところが、すごいなぁと思ってしまうのですけど。
　桿体細胞は人間がはるか大昔の夜行性動物だったときの名残という説が有力ですね。光量の少ない夜間では、その色彩よりも物の形を見分けることのほうが重要で、そのためすべての可視光線を区別せずに単に明暗として認識するほうが有利だったということなのでしょうね。