理科 光が全吸収されると黒？？

質問

小学３年生の息子と一緒に理科の[光]を学習しておりましたら、

息子が、

『「光を全部吸収するものが黒色、全部反射するものは白色。」って言うけど、おかしくない？だって、色は全部混ぜると黒色になるよね。だったら、光が全部反射したら黒になる…？！？！？』

と言うので、

『光って、この光だよ。これがあたりました～。そのまま全部はね返って○○君の目に入ってきました。だよね。光はそのまま光だよね。黒って暗闇の事だから、光が反射して暗闇っておかしいよね・・・。』

と言うと、それは事実として納得してくれたのですが、

『分かるけど。変だよ。色は全部混ぜると黒くなるのに・・・。なんか変！』

と言いますし、

親の私自身も、『そうだよね…？？？』
と、息子と同じ？？？状態でおります。

ネットで調べておりましたら、
こちらに、

http://okwave.jp/qa/q76825.html
【色の三原色と光の三原色について】
『光の場合、赤色の波長のみが反射して人間の目に映るので、赤く見えると思うのですが、絵の具の赤色もその反射で赤く見えるのならば、絵の具の場合のような、色の三原色である赤・黄・青の三色を混ぜると黒くなってしまうのに、光の三原色である赤・緑・青色を混ぜると白くなって見えるのはおかしく思うのですが。
絵の具の赤色と光の赤色とは違うと思わなければならないのでしょうか。』

とのご質問に、
下記のご回答があるのに辿りつきました。

『赤い絵の具からあなたの目に赤い光が届くので、あなたは絵の具の色を「赤だ」と認識するのです。
その点では、赤い絵の具から出るのは「赤い光」です。

ですが、赤い絵の具が赤く見えるのはなぜでしょう？
下で皆さんも書かれている様に、赤の光だけを反射するからです。

もう少し詳しく書きます。

「青い光」と「緑の光」と「赤の光」が、「赤い絵の具」にあたっているとします。
この中から、「青の光」と「緑の光」が「赤い絵の具」に吸収され、「赤い光」だけが反射してきます。
あなたは、この反射してきた「赤い光」を見ているのです。
ここで、「赤い絵の具」に「青い絵の具」を混ぜてみましょう。
「青い絵の具」は、「緑の光」と「赤い光」を吸収します。
すると、「赤い絵の具」に吸収されずに残った「赤い光」は、「青の絵の具」に吸収されてしまいます。
つまり、戻ってくる光が無くなってしまいます。
このように、絵の具を混ぜるときは「何色の光が吸収される(無くなる)のか？」を考えるのです。

今度は光を混ぜてみましょう。
ある所に「赤い光」があったとします。
ここに「青い光」が混ざりました。
光同士を混ぜているので、吸収する物はありません。
素直に、青色＋赤色＝マゼンタ色(紫に似ている)の光になります。
このように、吸収する物が無いので、光同士は単純に足し算(引き算も)していいのです。』

やっと、あ！なんだか分かりそう？！？！
という感触のご回答を探し出せたのですが・・・

『・・・すると、「赤い絵の具」に吸収されずに残った「赤い光」は、「青の絵の具」に吸収されてしまいます。
つまり、戻ってくる光が無くなってしまいます。
このように、絵の具を混ぜるときは「何色の光が吸収される(無くなる)のか？」を考えるのです。』

の部分が理解できないで困っております。

[全部の色が反射された光を目は白と感じる。全部の色が吸収されれば、目に光は届いてないので黒と感じる。]

という理解で宜しいのでしょうか。

もし、上記理解で宜しかったとしましても、
それ以前の、[光の全ての色が吸収される]が理解できず困っております。

私の頭の中では、
例えば、赤を反射するもの(赤)・黄を反射するもの・青を反射するもの、３つを混ぜる＝三色を混ぜても、計算上黒にはならないのでは・・・？？？
（割合的に吸収される光と反射される光のは同じなのでは・・・）
と理解できないでおります。

例えば、それぞれに対して、１/10づつ、それぞれの色を反射すると考え、３色を混ぜると、赤（1/30）・青(1/30)・黄(1/30)なので、混ぜたものも反射するのは１/10なのでは・・・と考えておりまして、
これ以上理解がすすみません。

私にも、小学生の息子にも理解できる噛み砕いご説明を頂ければ大変有難いです。

宜しくお願い致します。

ちなみに、息子は、入射角や焦点距離などの理解はできており、鏡・金属の反射などもある程度理解できている様なのですが、
この『光は全反射されると反射している物質は白。全吸収されると黒。』
というのが理解できず、モヤモヤ感いっぱいでおります。

何卒ご回答宜しくお願い致します。

回答No.7

noname#212313 · ベストアンサー

#1です。

>【例えば３０席にサポータが座っていて、赤サポーターなら赤のボールだけ投げ返す。他の色(波長)は、膝の上の大きな袋の中へ。ですので、赤・緑・青のサポーターがその３０席に１０人ずつ座れば、３０席すべてに赤のサポーターが座っていた時の１/3しか赤は返ってきませんし、光は直進するので、緑や青のボールはそのまま赤サポーターの袋の中に入ってしまい、他の席の緑や青のサポーターのところへは行かない。】

　なるほど、ミクロでみた場合のことですね。お考えの通りなのですが、ボール（光）とサポーター（絵の具）が一つの層しかないモデルになっていますね。絵の具の分子が1層だけしかない場合ということです。

　実際には絵の具の分子は何層にもなっています。赤の絵の具の分子1つは2％の確率で赤の光を反射し、4％の確率で他の色を吸収し、光の94％は何色であれ通過してしまいます（数字は適当です）。それが何百と層を成しています。表面より深い所で反射した光は、表面に出ようとするまでに、また絵の具の分子と反応します。

　絵の具の三原色が均等に混ざっていると、いちばん表面の絵の具分子の層では仰ることが起きます。でも反射・吸収される光はごく僅かです。ほとんどの光はさらに奥へ進みます。説明の便宜上、模式的に仰るような層がきれいに積み重なっているとしまして、2番目の層でも少しの光が反応し、赤の光が外へ向かって反射されても、そこには2/3の確率で赤でない絵の具の分子があり、赤の光は外に出にくくなります。緑や青の光も同じです。

　3層目、4層目…と奥に進んだ光ほど、どの色の光であれ、外に出られる確率は低くなります。

　とはいえ、少しは反射がありますね。光が三原色混合の絵の具の外まで反射される確率が低いだけですから。ですので、理想的な絵の具を仮定しても、分子レベルでみれば真っ黒というわけにはいかず、非常に濃い灰色となります。

　先の回答では、そういう分子レベルのことには目をつむって、マクロなレベルで留めました。理屈を単純化するためでしたが、絵の具をミクロのレベルで考えるなら、上記のようになります。

お礼

ありがとうございました！

非常～に良くわかりました！
もう、頭の中すっきり！です。
[スッキリ！！スッキリ！スッキリ！←ガッテン！みたな感じです。]

ここがわからないままだと、他にご回答頂いている方々の丁寧なご説明も全く理解できなかった事と思います。

ありがとうございました！！

回答No.10

CC_T

NO.9追加。
雑学が面白いそうなので、２つ追加

１）乱反射⇒正反射
コンクリートとか、道路とか、多くの物は水に濡れると色が変わって見えますよね？
水は透明なのに、それが付いたものがなぜ色が変わって見えるのでしょうか？

それは水に濡れると物体表面の細かい凹凸に水が入り込んで表面が滑らかになるから。
細かい凹凸で光が乱反射していたところが、凹凸が減って正反射に近くなるので、見ている目の方向に反射してくる光が減るんですね。目に入る光が減るわけですから、黒っぽくなって見える。
では、その「目の方に反射してこなくなった光」はどこにいっているでしょう？

そう、正反射ってことは鏡と同じですから、光源である太陽と逆の方向から見ると、「眩しい」ってくらいに光が反射してきてます。朝夕に雨が降ると道路の反射が眩しいですよねー。

２）色のついたものは吸収した「光」はどうなる？
黒は光を吸収する、白は光を反射する、他の色は部分的な波長を反射するって説明の捕捉です。
反射されずに吸収された光って、どうなるんでしょうか。
この世から消える？

いえいえ、「光」も立派にエネルギーを持っているものですから、勝手に消滅されちゃ「エネルギー保存の法則」が覆って大変な事になります。では、いったい光はどこに行くのか。

白いものと黒い物を日向に置いておくとどうなりますか…？

そう、黒いものは「熱く」なりますね。光のエネルギーが「黒」に吸収され、熱に変換されているんです。他の色でも光を吸収して熱に変換しています。ミクロ的に見ると、光の「振動」エネルギーを受け止めて物体の原子が振動することで熱エネルギーとなるのですが、小学生にそこまでの理解は難しいですね(^^;

色々な色をつけた水を日なたにおいて、色の違いによる温度の上昇を調べるなんて自由研究もよく見かけるテーマですね。

もうすぐ夏休み。
色の研究は色々なテーマに発展していく面白いネタですよー。

お礼

有難うございました！

実はかなり前に息子から、
コンクリートやアスファルトの色が雨の日はかわるのは何故か？
と訊かれ、
「ん～ママはおバカさんだからわからない。」
「○○は、何でも、どうして？どうして？って聞くけど、子供の本に書いてないんだから…。世の中、少しずつお勉強していったらわかる事がいっぱいなんだよ。知識がないとその上の知識も理解できないってこと～。ママはお勉強しないで大人になっちゃったからお手上げ～。」
なんで話していました。

この質問で理解できた事は、実験材料等揃えて＆時間をとって、丁寧に説明してあげたいと思っているところです。

車での長距離移動も多いもので、トンネルの色も質問していましたし、緑色の花がなかったり、葉っぱだけ何故緑色なのかも質問していました。
葉っぱに関しては、「クロロフィルっていう光合成に関係してる緑色の物質があるからだってよ。」と答えてましたが、
「何でクロロフィルが葉っぱにあるの？人間には？緑の目をした人の目にはクロロフィルがあるの？etc.」
と質問が続くので、
「ママはわからない。お勉強していったらわかるんじゃないの？」
「ごめんけど…ママには聞かないで。わかんないから。」
「かがくるとか、学習漫画とか買ってあげてるでしょ。自分で読んでみて。」
と答えましたが、
「読んだけど書いてなかったよ。」
とも言っていたのです。

CC_T様のご回答には、
息子の？？？に答えてあげられること満載で、
本当に感謝しております。

この度【光】に関してご質問させて頂きましたのは、
以前から【鏡】が何故物を映すのか、どうやって作られているのかを質問しておりまして、鏡が何から作られているかは教えてあげられたのですが、[だから何故そういう物は物が映すのか]のところでモヤモヤしていまして、そこに数か月後の先日[理科の学習]での[光]で、「わからない～！分からない事ばっかり～！」
とモヤモヤ感覚がマックスに来ていた様でしたので、ご質問させて頂いたという経緯でございます。

息子の当座のモヤモヤは解消される事と思います。

本当に有難うございました。

回答No.9

CC_T

No.4補足より。
大丈夫、正しい方向に理解されていってます。

> 投射光と反射光との違い
光源自体が光を発している場合は投射光。他の光源からの光を反射したものが反射光です。
ですから、LED・電球の光や太陽からの光は投射光、月の光は反射光です。
夜に比べて昼間の部屋の中が全体的に明るいのは、窓や戸口からの反射光が部屋の中に入っているためです（朝夕などは太陽からの投射光が直接部屋に入ることもありますね）。
もう一つ、透過光ってのもありますね。セロファンなど透明な物を通過して来る光です。

>【色のついた光を集めると、無色の光になるのです。
例えば、３原色の赤・緑・青の各光を３方向から白い物体にあてると、物体は白く見えます。
これは各光が多くの方向に反射する「乱反射」が起きていて、３つの光が同時に目に入って来るからです。
これ、物が立体物の場合は「色のついた影」が出来るんですよ。
　http://portal.nifty.com/2008/08/05/c/
ここの手の写真を見て下さい。手の後ろの壁に、色のついた影が出来てますよね。もっと下の方を見ると、色のついた影の説明が有ります。
手などの物体は表面で光を乱反射するので、一方向からの光を多くの方向に反射しています。今、各光源が３原色に近い色なので、手の表面が普通に「手の色」に見えているのですが、もし光源が赤だけだと手は赤く、青だけだと手は青く見えるはずです。
手の代わりに鏡を置くと、鏡は「黒」く見えるはずです。それは光源からの光が鏡で正反射して、目の方向に光が向ってこなくなるから、鏡には暗い部屋の壁が写って見えるだけでしょう（もちろん鏡の角度を調節すれば、光源のライトが映って見えますが）。
この写真では赤青緑の３つの光源の間隔がちょっと離れているので、各光源に対する手の影がずれて後ろの壁に投影されているため、「色のついた影」が見えているんですね。

http://optica.cocolog-nifty.com/blog/2012/04/post-ab6f.html
こちらの説明が分かりやすいかな？
高校生レベル向けの説明ですが１～７までこのシリーズ全部参考になると思います。

>　赤の物質は、赤の波長を跳ね返しているから赤にみえる。
ＯＫです。
全部の光の波長を跳ね返す白は、「赤い光」だけの下で見ると赤く見えるんですね。
小学生には実験して見せるのが一番分かりやすいです。
NO.4回答の実験やってみてくださいな。

>　波長を吸収するからってそこで黒がつくられているわけではなくって…ただ反射しないだけ・・・。
そうです。光が目に届かないから「黒」なんです。脳に視神経からの電気信号が全く来ない状態。
暗い部屋で何も見えていないのと同じ状態です。

お礼

ありがとうございました！

回答No.8

ORUKA1951

どうも、色を誤解している人があまりに多い。図画工作の時間に三原色を習うことが原因でしょうか？
　そのために「灰色は白」とか「まったく光が来ない部分を黒」ということになる。
　色とはその物体の表面の特性です。主婦でしたら、白いシャツの洗濯物、日がさす外に干してあるものも、室内に取り込んだものも「白」と見えて(知覚して)いるはずです。カメラで同時に撮影すると一方は真っ白に、一方は暗い灰色に写ります。そのあたりの雑誌をカメラで撮影すると反射光で文字は読めないが、人は苦もなく黒い字として読めている。室内から外のアスファルト道路を撮影すると真っ白なのに、灰色です。

　驚かれるかもしれませんが、物理では、赤・青・黄色と言う言葉は、その物体の表面の性質です。そして、黒体( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%92%E4%BD%93 )が最も明るい色なのです。
　『黒体（こくたい、英: black body）あるいは完全放射体（かんぜんほうしゃたい）とは、外部から入射する電磁波を、あらゆる波長にわたって完全に吸収し、また熱放射できる物体のこと。』
　その証拠に遠赤外線ストーブは真っ黒でしょ。コップにお湯を入れて黒い紙を巻いたものと白い紙を巻いたもの、真っ暗な押入れに入れておくと黒い紙のほうが早く冷める。なぜなら、目には見えない赤外線という光を輻射しているから。
　もし黒が光を吸収するだけでしたら、白と黒で永久機関が出来てしまう。

　色とは、繰り返しますが!!その物体から何色の光が届いているかじゃないのです。どの光を吸収・反射・散乱してしまうかなのです。暗闇に置こうが、偏ったスペクトルの照明の下に置こうが関係ないその物体固有の性質です。
　その上で、絵の具が塗られると、照明が当たったときにそれをどのような性質（赤青黄色、光沢・散乱）を持っているかを知覚できるか。
　これをしっかり区別しないと、複雑になり混乱するのです。

　人の目は明度や彩度が異なる環境でもその物体の本当の色を見分けることが出来ますが、それでも両生類、爬虫類、鳥類、魚類、昆虫の目に比較したら、随分と劣っている。我々は蝶の様にモンシロチョウの雌雄の色が違うことを見分けられないし、アゲハのように森の中から柑橘の植物を見つけられない。蜂や蟻のように青空を見ただけで東西南北を見つけられない。人は彼らの４つと違って３つの色覚しかない・・。

お礼

ありがとうございました。
この数日間、凄くお勉強した感じがします。
（お勉強というより、理解するのに、うんうん頭を抱えていただけですが・・・）
【光】について考えてる事で、
今まで理解できていなかった[色盲]の事なども、なんとなくですが理解できましたし、
モンシロチョウのオスは紫外線を認知できる(これもさらっとですが小学生の理科の読本などにでているのです)という[言葉]が、[言葉]だけでなく、「あ、こういうことかな。」
と、頭の中で理解できたといいますか…、

ORUKA様含め、皆様のご丁寧なご回答のおかげで、【光]を通して、今までぼやっとしていた事などに関しても、あっ！と分かったという経験ができました。

大変勉強になりました。

（ただ…ORUkA様のご紹介のサイトは、私の頭にはレベルが高すぎまして…(涙)、理解できるところつまみ食いです。お許しください。）

ありがとうございました。

回答No.6

ORUKA1951

No.3です。
　多くの方が誤解されているのですがポイントは、
★色とはその物体の表面の可視光線に対する特性
　　可視光線周辺の他の電磁波を含めることもある
★光の色とは、色覚が色(↑)を認識するための情報
　以前詳しく説明したことがあります。
　⇒( http://iruka.la.coocan.jp/old/science/light/light1.html )

　⇒la vraie couleur des crottes d'oiseau( http://www.nuancierds.fr/osb4.htm )
　　この図形のAとBから届く【光の色】はまったく同じです。しかし私たちはAとBは明るさの異なる灰色だと認識します。
　　もし現実世界で、これと同じ状況に遭遇したら、AとBは【異なる色】と区別できないとまずいですね。
　⇒【錯視】明らかに違う色に見えるけど実は同じ色！（実験動画あり） | Qlay( http://qlay.jp/archives/7051 )

　黒と言う色(物体の表面の特性)は、可視光線のすべての領域に渡って、そその光を吸収する性質
　赤(マゼンタ)色と言う色は中波長(緑)の光を吸収する性質。黄色は短波長(青)の光を吸収する性質、水色(シアン)は長波長(赤)の光を吸収すると考えれば、絵の具の三色を混ぜるとすべての光を吸収してしまう黒っぽい色になることが理解できると思います。

★(表面の特性としての)色を考えるときは、吸収される光を考えるべきです。
★光は、脳はあたかも其処に物体があると認識して、その上で【何色】であるかを推測している。
　虹は其処にあたかも架け橋があると見てその色を判断している。
　空の色も海の色もパソコンのディスプレイの色も・・
　空の雲を見ても、それが多くの光を吸収していると見なせば暗雲ですし、逆だったら白雲になる。実際に目に届いている光の色とは関係ない

お礼

ありがとうございました！
[実際に目に届いている光の色とは関係ない]
という意味がやっと理解できました！

回答No.5

Postizos

息子さんの言ってることが正しいですね。
黒い物は別に全吸収などしていません。白も全反射なんかしてません。
人間は対比で物を観ているのでその物体の固有色について推測ができるのです。
暗闇で宙に浮かせた黒い紙に光を当てて写真を撮ると白い紙のように写ります。これが実際の所ですが人間の場合経験とまわりの物の色からそれが黒であると観る能力があるのです。

http://www.youtube.com/watch?v=0i8ZKTyIaQc
http://www.youtube.com/watch?v=z9Sen1HTu5o
http://cp.c-ij.com/ja/photoshooting/techniques/camerafunction/camerafunction06.html

例えば実際の光景を写真に撮った時にその色が「正確だ」とか感じるのってふしぎだと思いませんか？
実際写真というのは実際の色を狭い範囲に切り詰めて圧縮して詰め直したような物ですが、バランスが取れた圧縮であれば人間は他の色との関係でそれを忠実な再現として見る能力があります。

人間の能力はまだよくわからない部分もあります。例えばランドの２色法というのが知られています。
http://www.psy.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/kuriki/Land%20two-color%20method%20demo.htm

理屈で説明できると考えているお父さん（お母さんでしょうか）は間違っていて、息子さんの直感の方が正しいと言えると思います。わからないことは実はまだいろいろあるというのが正しいのだと思います。
その上で小学校の理科の教科書の正解は小学校の試験用としておぼえておけばいいでしょう。

「白も黒も無彩色で反射の程度が違うだけ」というおぼえ方で良いと思います。

黒い機関車は実際はどういう光の状態で見えているのか。
http://www.jpbellphotography.com/photo/sa-no-750-at-night-chester-ar/
http://flavorwire.files.wordpress.com/2011/11/train.jpg
http://rlkitterman.deviantart.com/art/Engine-482-139555697
光を吸収しないで反射しているのがわかるでしょう。

なおリンクの「赤い絵の具が赤く見えるのは、赤の光だけを反射するからです。」という説明は間違いです。実際には波長による吸収の度合いが違うだけです。他の光も混ざってますが割合が白や他の色と違うだけです。

お礼

ありがとうございました！
添付いただきましたサイトも見せて頂きました。
「何で～？？」と頭を抱えながら観ましたが、
サイトを辿りながらご回答を拝読させて頂いているうちに、
「黒い物は別に全吸収などしていません。白も全反射なんかしてません。人間は対比で物を観ているのでその物体の固有色について推測ができるのです。」
というご回答や、
ORUKA様の[その物体からどのような光が届いているかとは直接関係ないです。]というご回答が、やっと理解できました。

実は[理科のお勉強]の際、最初にピンホールカメラが登場しておりまして、像が上下する事や焦点距離の解説がありました。
息子から、じゃあカメラってどうなってるの？古いカメラとデジカメと何が違うの？
などと聞かれましたが、私自身が全く分かっておりませんでしたので、説明しようもなく「ママにはわからない。」で締め切っていたのですが…(苦笑)。

ご紹介頂きましたCannonのサイトから、キッズ版を知り、「あ～カメラってこうなってるのね～。！」と理解できました。

小学生レベルの母ですが…、分かるって気持ちが良いです。
息子に説明してやれます。
ありがとうございました！

回答No.4

CC_T

下記の３点をおさえて下さい。

１）ライトの光は「投射光」、絵の具の色は「反射光」という大きな違いがありま。
絵の具など物体の色ってのは、実は、「その光以外を『吸収』する」色なんです。白は「光を吸収しない」色。
単色光の下では物の色の見分けがつかないケースもあります。例えば、トンネルなどのオレンジ色の光の下では、車が何色に見えますか？　そしてオレンジ色（オレンジ色以外の光を吸収する）の車と、白色（光を吸収しない）の車を見分けるのは難しいです。青色など、「オレンジ色の光を吸収する色」の車は「全部の色を吸収する色」である黒色の車とほとんど見分けがつかないですし、その他の色も白色光の下で見た色とは全く異なる発色をするため、区別しにくくなります。

２）白は「全反射」ですけど同時に「乱反射」するものです。それに対して鏡は全反射（正反射）するものなので、鏡面に「色」はありません。

３）「黒色の光」ってのもないですけど、同様に「白色の光」ってのもないのです。
太陽は様々な色の光（「黒色の光」ってのはないですよ、念のため）を含んだミックス光です。だからプリズムなどを通すを虹色に分解されますよね。色のついた光を集めると、無色の光になるのです。

白色LEDのミニライトと、ラップを油性ペンで塗った物（できるだけ濃く塗る）を使って色々な色の光を作り、同じペンで描いた線を照らしてそれぞれ何色に見えるか観察してみると、夏休みの自由研究にピッタリだと思いますよ（＾＾）

～～～雑学いくつか
海は「青」いなんていいますよね。それは、水は青以外の光を吸収するからなんです。底の方にいる魚や甲殻類の多くが赤っぽい海老茶色をしているのは、その色が一番目立たない色だから。赤っぽい光の方が水に吸収されやすいので赤い光は海の底まで届きにくいため、海老茶も黒っぽく見えるんですね。トンネルで青い車と黒い車の見分けがつかないのと同じ。「無い色の光」は反射しようがないのです。なお、さらに深い海まで行くともう光が一切届かなくなって何色でもあまり関係がないので、深海魚などは特定の色素の偏りを持たない白っぽい個体が多くなります。

空が「青」いのは、空中の酸素や水蒸気、チリなどが波長の短い青っぽい光だけをよく反射（散乱）するからです。
火星など大気中に酸素や水蒸気を含んでいない他の惑星は青く見えることはないですし、空気のない月などは地表の塵で乱反射して白っぽく見えますね。
朝夕に太陽が低い位置にある間は光が空気中を通る距離が長いため、青い光が散乱によって弱くなる一方で波長が長い赤っぽい光が散乱しやすい条件になるため朝焼け・夕焼けが見られます。

植物のほとんどが緑色をしてますよね。実は葉緑素での光合成に「緑色の光」は必要ないのです。だから葉緑素は「緑色を反射する色素（緑色以外を吸収する色）」を失わないまま進化してきたのでしょう。もし光合成で緑色の光が必要であれば、緑色の光を吸収する色に進化していたでしょうね。
現在、屋内型植物工場などは光合成に必要な紫～ピンク色の照明を使って植物を育ててます。

プリズムで太陽光を分光しても、「ピンク色の光」は作れません。
実はピンク色は赤と緑の光の合成光なんです。上記のLEDとラップを使った実験で確かめられるかな？

お礼

ありがとうございました！

補足

ご回答有難うございました。

投射光と反射光との違いというのは、
trytobe様の仰っている
暗いところでも赤い光を出す電球やLEDなどと、太陽光が無いと赤く見えない塗料との事なのですね。

では・・・
電球などではなく、普通に[太陽光]は？となりますと、
投射光の考え方で宜しいのでしょうか。

ご回答下さった皆様のご説明を読みながら、
あ・・・だから…どこかの美術館？博物館だったかな？壁や赤いものがいっぱいのスペースがあって、部屋の光自体が赤い感じで…でもライトは普通のはずで、子ども心に不思議だった事があった様な…。
あれって　
赤い波長が沢山ってこと？などetc.
色々考えたり、思い出したりしながら拝読させて頂いておりました。

トンネルのお話・海や空・葉の色や海老の色のお話など、なるほど～!でした。（息子が「豆知識』と呼び喜ぶお話です。）

有難うございます！

【色のついた光を集めると、無色の光になるのです。
乱反射するとその物体が白にみえて、正反射すると鏡みたいにみえる…。]
こちらの理解なのですが、

色の考え方２つのうち、
こちらは投射光だから白く見える
で宜しいのでしょうか。

息子には
光は、
光のあたっている物質は、
光を全部の波長吸収すると黒っぽく見える。
赤の物質は、赤の波長を跳ね返しているから(違う波長がミックスすしているときもある)。それが目に届いて赤にみえる。
じゃあ全部届くと黒になるか？っていうと、ならない。
ものが黒くみえるのは、光がとどいていないか、届いていても吸収しているから。
目に届いていない光の色(波長)じゃないと、その色は感じない。
全部届いてきたら…

あっ！物質が人間の目の様に波長を感じているわけではなく、
その波長を反射するだけ（それ以外の色を吸収）。
波長を吸収するからってそこで黒がつくられているわけではなくって…ただ反射しないだけ・・・。

あれれ…なんだか、分かりそうな…　それとも全くの勘違いなのか…。

またまた頭の中が混乱しております。

補足を書かせて頂きながら支離滅裂で申し訳ありません。

明日、CC_T 様のご回答も含み、皆様のご回答を再度拝読させて頂きます。

回答No.3

ORUKA1951

根本的な部分で、お子さんではなくお父さん？が誤解されているから、混乱するのですよ。
そもそも色とは何かを子供さんは理解されている。
　そして、大人の多くは誤解されている。典型的な例は
「黄の絵の具が、黄色い光を100％反射して黄色い光が目に届くから黄色!!」
　パソコンのディスプレイからはR(赤)G(緑)B(青)の光発していないないのに、赤と緑を発光させればその部分は黄色に見えますね。
　色と目に届く光のスペクトルは直接は関係ないです。

(第一のポイント)
　色とは、その物体の表面が電磁波に対して、どのような（反射・散乱・吸収・透過などの）特性を持つかと言う性質を示します。（可視光線の長波長の)赤い光を反射すれば、その表面は赤色だと私たちの感覚である視覚は判断します。長波長の光と中波長の光を反射し長波長の光を吸収すると私たちは、その表面を黄色と判断します。黄色(580nm)の光がなくても、赤(600nm)の光と緑(600nm)の光だけが届いていても、その表面は黄色だと判断しますし、逆に低圧ナトリウムランプの黄色い光だけが当たっていても黄色と判断できません。
　その物体の表面がもつ光に対する特性と言う「色」と私たちがその表面が何色かと判断する事は別の問題です。
　たとえ真っ暗闇でもその物体の表面の黄色と言う性質は変わりません。!!!!

(第２のポイント)　減法混合と加法混合
減法混合---絵の具を混ぜる
　かっての赤・青・黄、現在はシアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)を言うことが多い。
　それぞれの絵の具は、可視光線のうちの他の色を吸収し反射しない性質があります。
青≒シアン(C)　　長波長(赤)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
赤≒マゼンタ(M)　中波長(緑)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
黄≒イエロー(Y)　短波長(青)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
　　()内の色は、その光を白い紙などに照らした時に見える色

　絵の具は、特定の光を吸収して残りを反射するものなので、混色すると
青≒シアン(C)　　長波長(赤)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
　　＋　　　　　　長波長(赤)の光と中波長(緑)の光を吸収するため、青に見える。
赤≒マゼンタ(M)　中波長(緑)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
　　＋　　　　　　中波長(緑)の光と短波長(青)の光を吸収するため、赤に見える。
黄≒イエロー(Y)　短波長(青)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。
　　＋　　　　　　短波長(青)の光と長波長(赤)の光を吸収するため、緑に見える。
青≒シアン(C)　　長波長(赤)の光を吸収し、それ以外の光を反射する。

　全部混ぜると、反射される光がなくなる（少なくなる)ために、灰色や黒に見えます。
　「灰色や黒は、可視光性のすべての波長の光を均一に吸収するという性質」ですから、三原色を混合すると、その物体（紙）の表面が、（すべての波長の光を均一に吸収する性質を持つ)灰色だと認識する。

加法混色
赤R（長波長: 625nm ～）
緑G（中波長: 500nm ～ 560nm）
青B（短波長: ～485 nm）

赤　この光がたくさん目に届くとその部分は長波長の光を反射する赤と判断する。
緑　この光がたくさん目に届くとその部分は中波長の光を反射する緑色と判断
青　この光がたくさん目に届くとその部分は短波長の光を反射する青色と判断

混合すると
赤　この光がたくさん目に届くとその部分は長波長の光を反射する赤と判断する。
　＋　短波長の光を吸収する黄色と判断する。　
緑　この光がたくさん目に届くとその部分は中波長の光を反射する緑色と判断
　＋　長波長の光を吸収する明るい青と判断する。　
青　この光がたくさん目に届くとその部分は短波長の光を反射する青色と判断
　＋　中波長の光を反射する青みのある明るいピンクと判断する。　
赤　この光がたくさん目に届くとその部分は長波長の光を反射する赤と判断する。
全色混合すると、すべての光を反射する白

＞『光は全反射されると反射している物質は白。全吸収されると黒。』というのが理解できず、
　色は、光ではない
　￣￣￣￣￣￣￣￣￣こと
　それを誤解しているから、他がすべて理解できなくなるのです。

　添付図をA4用紙くらいに拡大して印刷して、その上にオレンジ色の円を作って乗せてご覧なさい。上と下の円、まったく同じ光が反射されているはずなのに違う色に見えます。
　私たちの目は周囲の光から、その物体が【何色】かを判断します。その物体からどのような光が届いているかとは直接関係ないです。実際の風景の中で、このように見えたら私たちは、それぞれの物体は異なる色と判断しますし、その判断は正しいということになります。

お礼

ありがとうごございました！

補足

ご回答有難うございます。
母親でございます。
根本的な部分の誤解…
こちらが問題な様で、なかなか理解できないでおります。

【色と目に届く光のスペクトルは直接は関係ないです。】
このあたりから？？？でございまして、
【光はいろではない】
こちらで脳みそがフリーズしております。（情けないです…。）

時間をかけて咀嚼する様に拝読させて頂くとわかってくるかな？
と思いながら、
今日のところは諦め就寝致します。

また明日、オレンジの実験、息子といっしょにしてみます。
有難うございました。

回答No.2

trytobe

おそらく、

・　暗いところでも赤い光を出す電球やLEDディスプレイと、

・　太陽光が無いと赤く見えない塗料との違いが、最初の混乱のもとなのでしょう。

目はどうやって色を感じるのか｜いまさら聞けない! 印刷・DTPの基礎知識｜クリエイターズ広場｜OKIデータ
http://www.okidata.co.jp/creators/tips1/tips02a.html

また、光るもので白を作るには、赤（R)、緑（G)、青（B) の３つが「加法混合」の３原色（虹色の全波長を補いあうのに最低必要な３色）なのですが、

太陽光があたって、白に見えるためには、全部の光を吸収しないで反射してくる面が必要なのです。もし、そこに塗料があると、シアン（水色C）、マゼンダ（紫M）、イエロー（黄色Y) の３つが「減法混合」の３原色（虹色の全波長を全部吸収して反射させないで補い合うのに最低必要な３色）なのです。

光と絵の具の三原色（色とは何か）
http://fnorio.com/0074trichromatism1/trichromatism1.html

原色 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E8%89%B2

お礼

ありがとうございました！

補足

ご回答有難うございます。

リンクも行ってまいりました。
リンク先に、
【色には光のように色を混ぜていくと白になる「色光の三原色」と、絵の具などのように色を混ぜていくと黒になる「色料の三原色」があります。】
と説明がありましたが、
これは、物質、たとえばテレビのフレームなどは、【色料の三原色(加法混合？)】で、ほとんどの波長を吸収している素材だから。
という理解でよろしいのでしょうか・・・。

物わかりが悪く…
お手間をおかけしてもうしわけありません。

回答No.1

noname#212313

>例えば、それぞれに対して、１/10づつ、それぞれの色を反射すると考え、３色を混ぜると、赤（1/30）・青(1/30)・黄(1/30)なので、混ぜたものも反射するのは１/10なのでは

　その通りです。普通はその色を「灰色」と呼んでいますね。灰色とは何でしょうか。赤みがかってもいないし、緑っぽくもないし、青っぽくもありません。どの色にも偏っていません。全部の色をある程度反射するのが灰色であるわけです。つまり「暗い白」なんです。そういう灰色を明るい黒とも呼んでもいいですし、どう呼ぶかは言葉の定義次第です。

　物理学などで厳密に述べるときは、灰色という言い方を避けることがよくあります。それは、色と明るさを分けて考えるからです。灰色は白です。それが明るいか暗いかは別問題なのです。黒は定義が違います。「まったく光が来ない」部分を黒と呼んでいるのです。闇と同じことです。光で考えるときは闇、色（反射光）で言うときは黒なのですが、どちらも「光が全く目に届かない」という点では同じです。

　ですので、

>[全部の色が反射された光を目は白と感じる。全部の色が吸収されれば、目に光は届いてないので黒と感じる。]

は正しいです。

>赤を反射するもの(赤)・黄を反射するもの・青を反射するもの、３つを混ぜる＝三色を混ぜても、計算上黒にはならないのでは・・・？？？

　赤の絵の具が、赤い光を100％反射し、赤い光以外を100％吸収する、緑、青も同様だとすれば、全部混ぜれば真っ黒になります。赤の絵の具吸収できない赤い光を、緑や青の絵の具が吸収してくれますし、緑や青の絵の具についても同様になるからです。

　しかし、現実の赤の絵の具って必ず「赤い光を100％反射し、赤い光以外を100％吸収する」でしょうか。

　灰色の絵の具は黒と白の絵の具を混ぜればできますね。黒の絵の具が完全に全ての色の光を100％吸収する理想的なものだとしても、白を混ぜれば100％ではなくなってきます。それが灰色なのでした。

　赤の絵の具も同じことです。仮にどこか理想的な「赤い光を100％反射し、赤い光以外を100％吸収する」赤の絵の具があるとして、現実に手にするのはそういう赤と白を混ぜた絵の具なのです。「赤い光を80％反射し、赤い光以外を80％吸収する」ような赤い絵の具です（数字は例えばのもの）。緑や青も同様です。

　だから、赤、緑、青の絵の具を混ぜても、せいぜい「濃い灰色」にしかなりません。さらにもし反射・吸収がそれぞれの色で同じではなく、例えば

「赤い光を80％反射し、赤い光以外を80％吸収する」ような赤い絵の具
「緑の光を60％反射し、緑の光以外を60％吸収する」ような緑の絵の具
「青い光を60％反射し、青い光以外を60％吸収する」ような赤い絵の具

だったら、赤みがかった色になります。現実の絵の具はそのようなものです。そのせいで、インクジェットプリンタでは黒のインクも使います。黒以外の色インクがもし理想的なもの（反射・吸収が100％）であれば、混ぜれば真っ黒になるはずですが、そういう理想的なインクはないので、混ぜても真っ黒にならないため、黒を出すために黒のインクも使います。

　以前のご質問で返ってきた回答は、「光の反射・吸収が100％である理想的な絵の具」での説明のようです。理想的な絵の具だとして単純化して説明してあるわけですね（そうでないと、ややこしくて長い説明になってしまいがち）。現実の絵の具や色インクでも同じようになると考えると、ちょっと混乱するかもしれません。

お礼

ありがとうございました！

補足

ご回答有難うございます。
全部の色(波長)を反射するのが灰色という事なのですね。
ただ…
【赤の絵の具が、赤い光を100％反射し、赤い光以外を100％吸収する、緑、青も同様だとすれば、全部混ぜれば真っ黒になります。赤の絵の具吸収できない赤い光を、緑や青の絵の具が吸収してくれますし、緑や青の絵の具についても同様になるからです。】
が理解できずにおります。
私の頭の中では、
【例えば３０席にサポータが座っていて、赤サポーターなら赤のボールだけ投げ返す。他の色(波長)は、膝の上の大きな袋の中へ。ですので、赤・緑・青のサポーターがその３０席に１０人ずつ座れば、３０席すべてに赤のサポーターが座っていた時の１/3
しか赤は返ってきませんし、光は直進するので、緑や青のボールはそのまま赤サポーターの袋の中に入ってしまい、他の席の緑や青のサポーターのところへは行かない。】
という感じなのです。
どう考えれば宜しいのでしょうか・・・
ご回答を頂いて熟読しておりますが、なかなか理解できないままでおります。申し訳ありません。