アンディマンのカルチャークリエート(奏造成)

このブログは、新しい世代の若者を主な対象として掲載します。 特に理科系に強くなれることを目標に、できるだけわかりやすく説明します。 掲載する内容は、画像表現、宇宙論、デザイン、脳科学、工学全般などについてです。 読者の皆さんとの双方向のコミュニケーションをとりたいと考えておりますので、どんどん参加して、忌憚のないご意見を頂けると幸甚です。

March 2007

カラマネの基礎知識 No.352

673dc5df.jpg■ ホワイトバランス
 デジタルカメラに付いている機能のひとつです。つまり、色々な光の中で、白を正しく白として撮るために使う機能です。その結果、肌や服の色などが自然な色に撮れます。逆にいえば、夕日をしっかり赤く撮ったりすることもできます。 例えば、白熱電球の下で写真やビデオを撮ると全体が赤っぽくなります。蛍光灯の下で撮ると、全体に緑がかることが多ようです。早朝や曇りのときは青みが強くなります。これは、そのときどきの光の状態が異なるためです。 人間は、すぐに目がその場の環境に慣れてしまいますので、いろいろな光の中でも白が白く見えるものです(順応効果)。しかし、写真やビデオとして撮ると、赤っぽかったり緑がかったり青みが強くなったりしてしまいます。これを防ぐために、ホワイトバランスという機能を使って色あいを調整しています。例えば、白熱電球の下で撮るときは、赤っぽい白が自然な白に写るように調整します。普通ではカメラに数種類の設定が用意されていますので、その中から状況に合ったものを選べば良いのです。蛍光灯の下では「蛍光灯」に、早朝や曇りのときは「曇天」に設定します。通常「オート」に設定しておけば、ほぼ間違いのない色で撮れます。ところがオートで夕日を撮ると、せっかくの赤っぽい光が補正されて全体が白っぽく昼間のようになることが多く見られます。また、白熱電球の暖かい雰囲気や、朝の青っぽい空気感を活かしたいこともあります。この場合は、敢えてホワイトバランスを「晴天」や「昼光」に設定すると良いようです。 最近はデジタルカメラの写真をパソコンに取り込んでフォトレタッチソフトで修正することが多いです。こうした作業の中で、ホワイトバランスの狂いを調整することもできます。自然の太陽光とは違い、蛍光灯の光には緑の、白熱灯にはオレンジの色が付いています。そうした光のもとで撮影すると、被写体には微妙な色が付き、実際とは違った色味になります。その現象を防ぐために、色を補正する機能がホワイトバランスです。デジタルカメラにはホワイトバランスが固定されているもの、自動で調整されるもの、手動で調整できるものなどいろいろな機能があります。自動で調整されるもののなかには、補正が強すぎて夕焼けが赤く写らないということもあります。手動で調整できるものであれば、多少の設定で自分の思いどおりに撮影することができます。自由に設定できない機種の場合はストロボを発光させたり、撮影後に画像ソフトを使用することで色味を補正できます。ディスプレイでは、赤・青・緑の3原色をすべて発光させた状態で白色を表現します。そのため、それぞれの色の発色具合により、白が赤に偏ったり、青に偏ったりします。そこで、各色の発色具合を調整して、白色が正しく表示できるようにする必要があります。これもホワイトバランスをとるといいます。
[注]図は、図解カラーマネージメント実践ルールブック(Works Corp.)より引用

カラマネの基礎知識 No.343

53e0e48b.jpg■ 色温度の変化と色の変化
xy色度図上に黒体軌跡を描くと図のような軌跡を描きます。もし、光源の色が黒体軌跡上にない場合は、完全に一致しなくてもこの軌跡の最も近似した黒体の温度(これを相対色温度といいます)を求めればよいのです。相対色温度は黒体軌跡からの偏差と共に表示されます。実際には、補間用のグラフがありそこから近似する色温度を求めることができます。(等色温度線・等偏差線の補正曲線図は省略)
 人間の眼やカラーフィルムにとって、どのくらい光源の色温度が変わると光色が違って感じられるかということはきわめて重要ですが、その許容範囲(ラチチュード) は、通常の人間の眼で光源によって違い100〜300K位が限界であり、照明光源の色温度の変化がラチチュードの限界以内であれば、実用的には問題ないといえます。そこで、これを昼光用(デーライトタイプ)の場合にあてはめて色温度のラチチュードを求めてみますと、5500Kのランプの場合は5208Kから5814K、また3200Kのランプの場合は3096Kから3303Kとなり、撮影光 源の色温度がこの範囲内にあれば、実用上のラチチュードに入ると考えて問題ないです。以上のデータを見ても判るように、色温度の高い蛍光灯はかなり広いラチチュード(5500Kではプラスマイナス約300K)を持つが、色温度 の低い白熱電球などはきわめて狭い(3200Kではプラスマイナス約100Kしかない)ので、色温度を調節するのに、色温度が低い状態ほど厳密に管理する必要があるということが判ります。
また、正しい色を創出させるためには、適正な色温度を持った光源を選定する必要があります。
・3500K:白熱灯の下で表示される際の色温度。この環境では、黄色ないし薄緑がかって見えます。
・4100K:白色蛍光灯の色温度。これはCIE標準光源のF2又はF6の光源を示します。
・5500K:日光を含む昼間の明かりの色温度で、標準光源D50とD65の間にあります。
     CIEではD55を標準として定義するのに用いられる光源を、日光又は天空光と呼んでいいます。
・6500K:この白色点は、CIEの標準光源D65に近い色温度です。
・7500K:この白色点は、CIEの標準光源D75に近い色温度です。
・9300K:これは、Apple製パソコン用モニタの白色点です。

カラマネの基礎知識 No.332

89387290.jpg■ 色温度
 一般に色温度とは発光物体が放す色をいいます。太陽光や星明り、照明光源などが様々な色を持っています。また、パソコンの世界では、主にディスプレイの色味を表すために使われています。更に、デジタルカメラではホワイトバランスの調整機能に関連して出てくることもあります。
 色の点からみると、白といっても、赤っぽい白、黄色っぽい白、青っぽい白など、いろいろあります。普段は、あまり意識しないでいますので、目が慣れて変化に気づかないケースが多くあるようです。しかし実際には光源の違った光を比較してみると、その差に明確な違いがあることが判ります。
 上述しましたように、白が赤っぽいか青っぽいかを、色温度(いろおんど)で表しています。単位はK(ケルビン)を使っています。晴れた日の外の光が、約5,500Kとされており、これより数字が小さい(色温度が低い)と赤っぽくなり、数字が大きい(色温度が高い)と青っぽくなります。
 色温度は、肌で感じる温度とはまったく別のものです。つまり、暖かい感じがする赤っぽい光は色温度が低くて、冷たい感じがする青みを帯びた色が色温度の高い状態です。
 高級なCRTディスプレイは、複数の色温度から好みの設定を選べることが多いので、自分で細かく設定できる機種もあります。また、最近のデジタルカメラも、白の具合(ホワイトバランス)を色温度で指定できるようになりました。
 少し専門的になってしまいますが、「色温度」というのは、黒体(完全放射体)というエネルギを完全に吸収する理想的な物体が、温度が上昇して行くと、その物体が発する光の色が赤→橙→黄→白→白青→青と変化して行きます。この状態を正確にプロットすると、温度と黒体軌跡の関係をxy色度図上に表現できます。
[注]図は「DTP&印刷 スーパー仕組み事典」(Works Corp.発行)を引用

カラマネの基礎知識 No.323

4526472f.jpg・カメラと眼球の構造比較(添付図参照)
 アナログカメラやデジタルカメラと人間の眼には、多くの部分でそれら機能の類似点や共通点があります。その機能を比較すると次に示す通りです。 


[カメラ]    [眼球]     [機能]
 レンズ  ・・水晶体   ・・・光を焦点に集める
 絞り   ・・虹彩 ・・・・・光の量を調節する
 シャッタ ・・目蓋(まぶた)・光を時間的に開閉する
撮像素子 ・・網膜 ・・・・映像を投影する
 暗箱   ・・強膜と脈絡膜・・外部の光を遮断する
 フィルタ ・・黄班 ・・・・・特定範囲の波長を通す
 コーティング・角膜 ・・・・・外傷保護、平面性確保 

・プルキニエ現象
 暗所視と明所視は、人間の眼が明度や色情報を感知する能力を持っていますが、同じ明るさの赤色と青色でも徐々に環境光を暗くして行きますと、人間の目には次第に青色の方が明るく感じられるようになります。この現象は19世紀にチェコの生理学者プルキニエが発見したことから「プルキニエ現象:Purkinje Phenomenon」と呼ばれています(20世紀の大発見)。
なぜプルキニエ現象が起るのかといいますと、網膜の視細胞である桿状体細胞という明るさを知覚する細胞の働きで、目は暗くなるほど青色や緑色の色に敏感になるからです。「辺りが暗いうちは黒と灰しかない。赤いものも真っ黒である。明るくなるにつれて青が最初に青と見えるようになる。このように色の見えない暗さの範囲がある。そして、昼間は非常に鮮やかな赤だった赤がいつまでもくすんでいる。」という表現がありますが、プルキニエ現象は、まさにこの言葉によって表現されています。つまり、この現象はただ暗いということでは起こりません。目が暗さに慣れきった状態でなければなりません。それには真の暗闇(漆黒)の中で十分に慣れる状態が必要です。それを暗順応状態といいます。暗順応状態であるためには、暗い光でなくてはなりません。暗さを表現するのに「文目(あやめ)も判らぬ」といいますが(文目には「模様、彩り」という意味があります)、そういう暗さなのです。

カラマネの基礎知識 No.312

ab6546db.jpg■ プルキニエによる血管像と現象の解明
・プルキニエ血管像(添付図参照)
 元々眼は絶えず動いています。従って、網膜に映った映像もいつも動いています。物をじっと見つめてもいつも微細な運動があります。しかし、これは物を見るためにはむしろ必要なことです。網膜上の動かない映像を網膜静止像といいますが、そういう映像は数秒にしてかすんで見えなくなってしまいます。これは同じ網膜視細胞が刺激され続けるとすぐに疲労してしまうためです。継続的にものを見るにはいつも眼を動かして、フレッシュな網膜細胞の上に映像を結んで、これを見なくてはなりません。網膜停止像を作るには特殊な装置が必要ですが、他ならぬこの網膜血管の影がおのずと静止像になっています。血管は網膜に貼りついており、光はきまって小さな瞳から目の中に入ってくるのですから、影は動かないのです。つまり、一言で言いいますと網膜静止像ということになります。
上述のプルキニエ血管像の構造を詳しく言いますと図示しましたように、
・眼底には視神経乳頭といわれる部分があり、そこから眼内部に入った血管があります。その状態は、樹根のように各方向に枝分かれして網膜面に張り付いています。
・眼のほぼ中央の部分が中心窩です。
・その周りの円で囲まれた部分が黄斑(黄色のフィルタの役目)です。
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