教えて!gooにおける不適切な投稿への対応について

かなり前から疑問に思っているのですが、解決できないためお尋ねいたします。
赤外から紫外の間に存在する可視光は、
波長を物理量としておおよそ700~400nmに直線的に並んでいますよね。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E8%A6%96 …ファイル:Linear_visible_spectrum.svg”

一方で、色相環というものが存在します。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%89%B2%E7%9B%B8 …ファイル:HLSColorSpace.png”
こちらは、光の三原色といわれるRGB(レッド・グリーン・ブルー)と、
それらの2次色(混色)となるYCM(イエロー・シアン・マゼンタ)を含みながら
環状になっています。

光では波長という物理量で直線的に並んでいたものが、
色では長波長側の赤と短波長側の紫がくっついて、なぜ輪で説明できるのでしょうか?
色相環は、単に色を環状に並べただけで物理的な意味はないのかもしれませんが、
色相環では2次色や補色などさまざまな説明が成り立ちます。
光そのものの色と、反射光として認識する色の違い? でもだから何?
どう理解すればよいのでしょうか?

どなかた分かりやすくご説明いただけると助かります。
ネット上の参考情報もご教示いただけたら幸いです。
よろしくお願いいたします。

「色相環について」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • どう思う?

    yos1912 さんのコメントに関連して、CD分光器の観察例を添付します。

    「色相環について」の補足画像1
      補足日時:2021/04/06 22:04
gooドクター

A 回答 (8件)

色相環はヒトの認知における「色」のつながりを表す. ヒトの場合, 色覚のもとになる「フォトプシン」というたんぱくしつのうち波長の長い光に反応するやつが一番短い方の光にも反応するので, 結果として


青~紫~赤
というつながりを生じる.
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この回答へのお礼

解決しました

Tacosan さん、早速の回答ありがとうございます。
三種類の錐体細胞で、おおむねR、G、Bを知覚するとは知っていましたが、

> 「フォトプシン」というたんぱくしつのうち
> 波長の長い光に反応するやつが一番短い方の光にも反応するので
とは驚きです。そうなんですね。
何となく、赤と紫は感覚的に近い感じがしていましたが。

お礼日時:2021/04/04 15:24

スペクトルの色(単色光)は、色と波長は1対1で対応しています。

さらにいうなら、人が感じることができない波長もあります。たとえば、赤外線や紫外線がそうです。スペクトルの両脇にこのような光の領域が続いています。
 虹でいえば、基本的には赤から青の色はその波長の光しかやってきていませんからスペクトルの色と言えます。当然見えていないのですが、赤外線や紫外線が光っているところもあります。実際には過剰虹のようにいくつかのスペクトルがずれて重なったというものもあります。(前回回折によってできると書きましたが干渉の誤りです 訂正します)

 これが人の眼に入ってきたときには、どういうことになるかは黄色の光を例に書いたとおりです。錐体細胞の反応をみると単色光でも2種類の細胞が感じることがあり、その比率でどのような色に見えるかが決まっています。
 人が感じる色の中には、単色光では起こりえないものもあります。RとBが同時に反応するという現象です。このためにスペクトルではR-G-Bしかなかったものが、B-Rまでつながるようにみえます。

 ところで、CDの分光器のスペクトルは写真のように見えていましたか。いくつかの色に分断されているように見えます。カメラの撮像素子が、RYGCBの5色で感応域の幅が狭い素子を使っているとするとこのように写ると考えられます(Bは紫っぽい色で発色しているのかな)。
 フィルムカメラの頃は、フィルムメーカーによって感光材の感度特性が違っていて色の再現性が異なっていました。錐体細胞と感光剤や撮像素子と置き換わるとどうなるのでしょうか。
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この回答へのお礼

ありがとう

yos1912 さん、再びありがとうございます。
訂正についてもごていねいにありがとうございます。

CD分光器の写真は、
RGB原色フィルタを通して撮影されたデジカメ画像ですが、
写真は見映えがするものをピックアップしたので、
下記の光源のうち、LED電球も含まれているので、
離散的なスペクトルになっているものもあります。

CD分光器で作って観察していた光源:
白熱電球、クリプトン電球、肉の発色がよく見える電球、
蛍光管電球、各種LED電球(暖色、昼光色など)

お礼日時:2021/04/11 10:38

「物理的な光」と「人間の感覚がとらえた光」とを区別すればよいだけではないかなぁ.

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この回答へのお礼

Thank you

Tacosan さん、いつもありがとうございます。
そうなんですね。

お礼日時:2021/04/11 10:29

虹の紫色については、話が別のところに飛びそうなので避けるつもりでいました。

ネットで書かれている場所はみつけていませんが、大別して2つあります。
 一つは、wikipedia の錐体細胞の感度図で、400nm付近でRの感度があがっていることが原因とするものです。B自体も下がっているのでどれほどはっきり見えるのかは疑問です。青と紫(昔は菫といっていた)との間に「藍(青が暗くなった色)」がはいっています。
 2つ目は、虹内の回折のよるものという説です。これ以上詳しく書かれているサイトは見つけられていません。この説については写真を見てもらうと明らかだと思います。過剰虹という現象です。自サイトには、このあたりの考察も含めて記述していますが、はっきり検証したわけではないので紹介は省略させていただきます。
「色相環について」の回答画像6
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この回答へのお礼

うーん・・・

yos1912 さん、再び解説ありがとうございます。
すごく素朴な質問をさせてもらってもいいですか?
写真で拝見する虹、
雨上がりの空気中の水滴内に入り込んだ太陽光が
屈折反射を繰り返すことで、分光されていると
理解していますが、この虹色に見えているものは、
色(光の色?)といってよいのでしょうか。

自分で質問していた「光のスペクトルと、色相環」
「光そのものの色と、反射光として認識する色の違い?」
(反射光として認識する色:物の色などの意)の
意味そのものが変なのかなぁと
だんだん訳が分からなくなってきました。

お礼日時:2021/04/08 22:25

色相環で見ると緑の反対側にマゼンタがあることから, 緑の補色がマゼンタになる. つまり


白色光 - 緑 = マゼンタ
ということになるんだけど, これは
白色光から中間の波長の光を取り除いて「長波長の光と短波長の光を残す」とおよそマゼンタになる
ということを意味するから, 「単色光としてのマゼンタ」は存在しない.

色の表現方法としては CIE 1931 色空間
https://ja.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_%E8%89%B2 …
というものもあって, これを使うと「単色光として存在する」かどうかも判定できる.
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この回答へのお礼

うーん・・・

Tacosan さん、引き続きありがとうございました。

> 「単色光としてのマゼンタ」は存在しない.
なるほど・・・
ますます、赤から紫の直線的なスペクトルがなぜ輪に?

お礼日時:2021/04/08 22:12

各種オプシンの吸収特性は


https://en.wikipedia.org/wiki/Photopsin
な感じ (縦軸はそれぞれのオプシンごとに正規化されているので, 異なるオプシン同士では比較できない). ここで blue と violet を比較すると, (長波長に反応する) 赤オプシンでは blue よりも violet の方が吸収が強く, 一方 (短波長に反応する) 青オプシンは逆に blue の方が violet よりも吸収が強い (緑オプシンはだいたい同じ反応). その結果, blue~violet~red という色の変化が
赤オプシンの反応は強くなり青オプシンの反応が弱くなる
という一貫した傾向で説明できてしまうので, 青~紫~赤が色相環でつながっている.

一般に「各オプシンの反応が同じであれば結果として同じ色と感じる」わけなので, 赤と青をてきとうに混ぜれば紫と認識させることもできるし, あるいは
青と黄色をうまく混ぜることで白を作る
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BA%E5%85%89 …
ことも可能.
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この回答へのお礼

解決しました

Tacosan さん、いつも回答ありがとうございます。

> という一貫した傾向で説明できてしまうので,
> 青~紫~赤が色相環でつながっている.

> 青と黄色をうまく混ぜることで白を作る

なるほど、Tacosan さんの説明もすごい。
こうしたことは学ばれたのでしょうか。

ご紹介いただいたwikipediaにあるように、
RGBによる白色LEDでなく、安価な疑似白色LEDで、
何で白に見えるのかなと思っていましたが、
オプシンの吸収特性を利用したものだったのですね。

お礼日時:2021/04/06 22:15

RGBの3種類の錐体細胞(以下錐体細胞は略します)は、波長の長い光から順番に反応していきます。

たとえば黄色の波長の光がやってきたときには、RとGのがほぼ同じくらい反応します。黄色の光ではなく、赤と緑の光が同じ強さでやってきた時もおなじような反応をしますから、黄色に見えます。
 Bが反応する波長より短い波長の場合は、基本的にはRは反応しません。さらに波長が短くなればBも反応しなくなります(黒になる)。スペクトルが一方的なのはこのためです。
 ところが、Rの光とBの光が同時にやってくることもあります。この時はRとBが反応して紫色に見えます。これが色相環に紫色が含まれる理由です。
 虹の色に紫が含まれる理由については諸説あります。少なくとも、分光器で作る虹にはマゼンタから赤に近い色は見えないと思います。
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この回答へのお礼

解決しました

yos1912 さん、お礼が遅くなりました。

> 波長の長い光から順番に反応していきます。

> Rの光とBの光が同時にやってくることもあります。
> この時はRとBが反応して紫色に見えます。

> 分光器で作る虹にはマゼンタから赤に近い色は見えないと思います。

新たな知見をご紹介いただき感謝いたします。

> 虹の色に紫が含まれる理由については諸説あります。
ネット上でたどれる情報ってありますか?

なお、子どもたち相手にCDで分光器を作って、
いろいろな光源を観察してきましたので、
観察例として画像を添付してみました。
確かに、色相環で紫~赤間に位置するマゼンタ領域は
見えていない感じですし、
可視光のスペクトル上もどこに位置しているの?
という気がしますね。

お礼日時:2021/04/06 22:02

「物理、波動、波長(振動数)」ではなく、「人間の感覚」だからです。

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この回答へのお礼

Thank you

yhr2 さん、いつも回答ありがとうございます。

お礼日時:2021/04/04 15:25

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