光の三原色の疑問

光の三原色は赤（波長: 625-740 nm）
　　　　　　緑（波長: 500-565 nm）
　　　　　　青（青紫）（波長: 450-485 nm）
ですが(1)なぜ赤色だけ波長が長いのでしょうか？
(2)原色とありますが赤は625-740 nmのどこが原色なのでしょうか？この波長内でも場所により緑よりの赤とかはあるのでしょうか？教えてください

No.3 ベストアンサー 回答者： astra0641 回答日時： 2007/04/23 08:37

質問の波長域はWikipediaから拾われたのだろうと思いますが、三原色の混合実験をやる場合は赤700nm、緑546nm、青435nmが普通用いられます。

なぜ、この波長かというと、この波長の光を見ると、確かに赤、緑、青に見えるためと、実験的に（スペクトルの輝線などで）この光が作りやすかったためだろうと思います。というわけで、赤の波長が長いのは、この波長じゃないと赤く見えないからです。
赤の625nmから740nmの範囲では、どこも赤く見えますが、長波長側の方が、より赤みが強いように見えます（とはいえ、微妙な違いではありますが）。625nmの方が少し橙に近いという言い方をしても良いかもしれませんが、単体でみたら立派な赤だろうと思います。
ちなみに、三原色ですべての色が表現できると世間的には言われていますが、これは、完全に間違いで、いかなる三つの色を持ってきても、人間が感じることのできる色のなかの、ある領域の色は再現できますが、すべての色が再現できることはありません。では、三原色の意味はというと、この三つの波長を用いると、色を再現できる領域が（他の３つの波長に比べて）大きく取れるためです。(この辺の事情はたとえば、参考URLのpdfに簡単にあるようです）

参考URL：http://www.op.titech.ac.jp/lab/Take-Ishi/hiramek …

No.4 回答者： inara 回答日時： 2007/04/24 21:27

astra0641さんの参考URLの図２に出ているのを色度図（しきどず）と言いますが、この馬蹄形と、その内部の領域が自然界にある色の全てです。

馬蹄形上の光は完全な単色光（色純度100%)、x=0.33,y=0.33付近が白色に相当します。RGBでなくてもいいのですが、色の違う３つの光源があったとき、それらの色度座標（x,y)をこの色度図上にプロットすると、別々の場所に３つの点が得られますが、この３色を混ぜ合わせて作ることのできる色は、その３点を結ぶ三角形と、その内部の色だけです。

したがって、３色として、例えば,波長620nm付近の単色色（赤色）、波長520nm付近の単色色（緑色）、波長460nm付近の単色色（青色）を３原色として選ぶと、できる三角形が最も大きくなります。つまり、この３原色を使えば、最も色表現範囲を大きくできます。

しかし、この三角形を使ってもまだ、その三角形の外側が残っています。この領域の色（鮮やかなエメラルドグリーン）は表現できません。３原色でなく、４原色にすれば四角形になりますので、三角形よりも色の範囲を大きくできますが、それでも馬蹄形の内部を全部囲むことはできません。つまり、世の中にある全ての色を表現するには、何色使っても不可能ということです。もっとも、自然界には、馬蹄形上に相当する色純度の良い単色光というのはほとんどないので、現実には３色で、「ほとんど」の自然色は再現できます。

ちなみに、２色を混合してできる色は、２点の色度座標を結ぶ直線上になります。反対色とは、白色色の座標を挟んで互いに反対側にある光で、例えば、空色（波長480nm）と黄色（波長580nm）は反対色です。赤と青の色度座標を結ぶところにある直線部分も色（赤紫）ですが、これは１つの光源では作れない色で、赤と青を混合しないとできない色です。

No.2 回答者： sanori 回答日時： 2007/04/22 22:06

一応、ディスプレイ関係の元プロです。

（１）
ご質問文にある数字については、覚えていないので即断できませんが、
いずれ、人間の視覚特性がそうなっているからです。


（２）
こちらの表をご覧ください。
http://www.cvrl.org/database/data/cmfs/sbrgb10w. …
左から、波長、Ｒ、Ｇ、Ｂです。
各１行は、その波長の光が、Ｒ，Ｇ，Ｂの強度にどれだけ貢献するかを示しています。
言うなれば、Ｒの値が正で、ＧとＢがゼロであれば、純粋な赤です。
しかし、ご覧になると分かるとおり、どんな波長の光でも、完全に純色にはなっていません。

なお、蛇足ですが、
表の中で、Ｒ，Ｇ，Ｂの値がマイナスになっているところがありますよね？
それは、その波長の光によって、その色が弱く見える（打ち消される）ように見えるということみたいです。


上記リンクの親ページ
http://www.cvrl.org/cmfs.htm
さらに親ページ
http://www.cvrl.org/index.htm

No.1 回答者： a-saitoh 回答日時： 2007/04/22 21:54

そもそもこの波長の幅はどこから持ってきたのでしょうか?

光の3原色というのは光の性質ではなく、人間の目が光を感じる仕組みをあらわしています。

25-740 nmのどこが原色ということはなく、だいたいこのあたりの光を強く感じる視細胞が有ると言うことです。人間は光の波長を見分けることができません。黄色の単色と、緑と赤の混じった光の区別はつかないのです。

なお、赤だけ波長が長いというのはそもそも赤の定義なので、というか赤の波長の幅が広いことを言いたいのでしょうか?
比率で言うと、どれも1.1くらいで同じだと思いますよ。