まとめ
この記事は、物理世界における色の定義について解説します。以下の色空間に関する記事を準備するための参考資料として作成されています。
- Q100328: カラースペースとは何ですか?
- Q100319: Nukeでカラースペースを使用するにはどうすればいいですか?
- Q100327: Nukeの内部「カラースペース」はどのように機能しますか?
詳細情報
色の認識
物体の色は、それを観測する受容器（カメラセンサーであれ、生物の目であれ）に当たる光の色によって決まります。光の色は一般的に、下の図に示すように波長で測定されます。
この図は特定の色の完全な強度を示しているため、ピンクのような色の変化は見られません。ピンクは赤の淡い色であるためです。これらはスペクトル色として知られています。
色を測定する別の方法は、色相、彩度、明度を使用するもので、コンピューター アプリケーションでよく使用され、以下に説明する Musell カラー システムで説明されます。
Musell カラー システムの詳細については、こちらをご覧ください。
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/colsys.html#c1
光の波長は物理世界における色のスペクトルを説明するのに便利ですが、人間の目には可視光と呼ばれるごく一部の光しか見えません。人間の目には、可視光を処理する受容体として桿体細胞と錐体細胞があります。
人間の目には、約 1 億 2000 万個の桿体細胞があるのに対し、錐体細胞は約 600 万～ 700 万個しかありません。
上の図は、眼球内の桿体細胞と錐体細胞の密度も示しています。錐体細胞の密度が最も高い中心部は、中心窩とも呼ばれます。
桿体細胞は暗い場所や周辺視野に使われますが、錐体細胞に比べると色や細部の認識精度は劣ります。錐体細胞は目の色覚を担っており、その64%は赤（長波長）に、32%は緑（中波長）に、2%は青（短波長）に使われます。
以下のグラフは、さまざまな錐体セットが光の波長にどのように反応するかを示しています。
詳細については、以下をご覧ください。
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/rodcone.html#c3
色度図の生成
錐体細胞の光の波長に対する感度が異なるため、私たちは色のスペクトル全体を均等に認識するわけではありません。このことを踏まえると、人間の目が認識できる可視スペクトルのマップを作成することができます。
国際照明委員会（CIE、Commission Internationale de l'Eclairage の略）は、1931 年にこのようなマップを作成しました。これは、以下に示すように、純黒の点から無限の明るさ（輝度）までの目の短、中、長反応を 3D 空間に投影することによって作成されました。
得られた円錐の断面は、人間の目と比較した相対的な色度（明るさとは無関係な色の品質）を測定するための基準となり、以下の図のような図が生まれました。この図では、曲線の周りの数字は光の波長です。
この特定の例 (最も一般的と思われる) は、中心窩 (眼球内の密集した円錐体で構成された小さな中心窩) の角度分離を 2 度にしてテストされましたが、1964 年には 10 度でテストも行われました。
色度図の詳細については、以下のリンクをご覧ください。
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