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色彩工学 その1

2007年08月23日 23:20

久々に記事書きます(・∀・)

今ちょこっと勉強してる「色彩工学」のことです。
結構書いてるHPとか少ないし、具体的に色まで計算してるのはほとんど見当たらなかったので、誰かの参考になれば幸いです。


とりあえず第1回として「色」のこと書きます。


「色」とは?

物体の色を決めるのはその物体が持っている波長ごとの反射率です。
この波長ごとの反射率を分光反射率といいます。

さて、ではどうやって色が決定されるのでしょうか?

まず、光源によって色って変わりますよね。
夕焼けの光と昼中の光で照らされた肌の色は明らかに前者のほうが赤みがかってますよね。
同様に、蛍光灯の光と白熱電球の光で照らされた物の色も違いが出ます。

また、忘れがちなのですが、人間の目に入るときにもフィルタがかかります。
たとえば、あなたの色覚が正常だとして、「赤」といわれてる色を正確に他人に伝えることができますか?
もちろん数字ではいえます。スペクトルの波長が700nmで~などと。
ただ、イメージで伝えるとき、それは必ずあなたの主観を通ります。

実際はあなたが「赤」と思っている色が他人から見たらあなたが「青」と思っている色と
同じだったりしないでしょうか?

もちろん、人間同士でここまで極端なことは起こりえないでしょうが、
色の感じ方による個人差は若干ですがあります。

結論から言うと、色覚の正常な人がもつ色の感じ方の差異はほとんど無視していいレベルです。


ここで本題に戻りましょう。
上のことから、色が決定されるには、

 光源の分光分布×物体の分光反射率×心理的な係数

ということになります。


まず、いきなり出てきた用語をひとつずつ説明していきます。


分光分布とは光を定義するための各波長ごとの成分量です。
要するに光を各波長ごとの強さに分け表にしたようなものです。


心理的な係数とは、上で述べた、人間の見え方を各波長ごとに表にした重み付け係数のことで、
等色関数といわれています。

もう少し説明します。

人間の見える可視領域は光の波長がおおよそ380nm~780nmです。
目で感じる量は限界領域に近づくほど、「鈍く」なるといわれています。
同じエネルギーの光でも限界領域に近い420nmの波長の光と、可視領域の中心に当たる555nmの波長の光では、
555nmの方が敏感に反応するため、明るく感じます。
よって、555nmの波長の光と同じ見え方にするためには420nmの波長の光を何倍にもしないといけないわけです。

この同じ見え方にするためのきわめて主観的な係数を等色関数といいます。

幸い、実験により色覚が正常な人同士の見え方の差異は無視できるレベルなので、
これを係数化できたわけですね。




とりあえず今日はここまで('A`)
突っ込み大歓迎です。
僕も勉強しながら書いたので。

後2回ぐらい続きます。
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