色と光の関係
色を見るための3要素
色を見るためには、物体・光源・視覚の3つの要素が必要です。
これらの要素が組み合わされて、初めて脳内で色が生み出されます。
- 物体:色を感じる対象が必要
- 光源:暗い場所では何も見えない
- 視覚:目を閉じると何も見えない
この3つのうちのどれかが変化すると、色の見え方が変わります。
デザインなどで色を扱うときは、どんな光の下で、どんな人が見るのかまで考慮することが大切です。
ちなみに目を閉じると何も見えないのは、瞼が光を遮ってしまうためです。
光が眼に入ることが、「色を見る」ことの始まりとなります。
光の波長と色
光は波の性質を持っており、波の特徴は振幅と波長で表されます。
- 振幅:縦にどれくらい揺れるか(山の高さ)
- 波長:山から山への長さ(山の横幅)
特に重要なのは波長で、人間の眼や脳(視覚)は、波長が違う光を違う色として解釈します。
- 短い波長の光が目に入ると青系の色を感じる
- 長い波長の光が目に入ると赤系の色を感じる
- 中くらいの波長の光が目に入ると緑系の色を感じる
普段目にする光の多くは、複数の波長の光が組み合わされてできています。
複数の波長の光が組み合わされた光を複合光といい、特にすべての波長の光がまんべんなく含まれる光は無色透明に見え、白色光と呼ばれます。
物体の色と反射
不透明な物体は、光を反射したり、吸収したりします。
反射とは、光が物体の表面にぶつかって跳ね返ることです。
複合光に含まれる光のうち、どの波長の光を反射・吸収するかは、物体によって異なります。
物体に吸収された光は、私たちの目まで届かないため、その波長の色を感じることはありません。
私たちは、物体に吸収されることなく、物体の表面で反射されることで目に届いた光だけを目にしています。
物体が赤く見えるということは、その物体が赤以外の波長の光を吸収してしまい、赤に見える波長の光だけを反射したということ
つまり、不透明な物体の色は、その物体が反射した光の波長によって決まります。
透明な物体の色と透過
透明な物体は光を通すため、光が表面にぶつかって跳ね返る(反射する)のではなく、光が物体をすり抜けてしまう(透過する)ことになります。
透明な物体は、光を透過したり、吸収したりします。
複合光に含まれる光のうち、どの波長の光を透過・吸収するかは物体によって異なり、吸収されずに残った(透過した)光だけを目にすることになります。
つまり、透明な物体の色は、その物体が透過した光の波長によって決まります。
光源色と物体色
その色がどこから来たのか?という視点で分類すると、色は光源色と物体色に分けられます。
- 光源色:光源そのものが発する色
- 物体色:光源からの光を受けた物体が示す色
物体色は、反射によって目に届いた色なのか、透過によって目に届いた色なのかによって、さらに表面色と透過色に分けられます。
- 表面色:物体の表面で反射した光によって生じる色
- 透過色:透明(半透明)な物体を透過した光によって生じる色