色(Color)は、物理学的なもの、生理学(医学)的なもの、心理学的なもの、など表される尺度が様々あります。

物理学的なものは、太陽光をプリズムで分光したスペクトラム(スペクトル)で一般的には認知され、主に波の性質として、周波数(波長)で定義されます。
様々な周波数(波長)が混ざっている白色光(*)は、そのスペクトルの中心位置が、どこの周波数帯にあるかで、色温度(ケルビン(K))として測定することができます。
晴れた日の太陽光を計ると6500Kです。
この色温度は、すなわち太陽の表面温度です。
つまり他の恒星のスペクトルを計測することで、その恒星の表面温度が分かります。
表面温度のケルビンは、身近な物質(炭素(フィラメント電球))を発光させて、その温度とスペクトルを計測し定義したのです。
これを別名、黒体輻射と言います。

さてこのケルビン(色温度)という単位、コンピューターディスプレーやデジタルカメラの普及とともに、頻繁に目にするようになりました。

私たちの手元に届く、印刷物と言えば本が主な物でしょう。
雑誌や写真集など、沢山の色を使ったものが、極一般に手に入ります。

現在の印刷物は、主に、4つの色の組み合わせで、できています。
その4つの色とは、シアン(青系統の色)、マゼンダ(赤系統の色)、イエロー(明るい黄色)、ブラック(墨)です。
通常、これらの色の頭文字(?)を使って、CMYKと呼ばれます。

そもそも何故、4つの色を組み合わせるだけで、おおよそ知覚できる色を再現することができるのか、というと、人間の目の仕組みに理由があります。

人間の目には、主に赤色を中心とした周波数帯に感度がある色覚と、主に緑色を中心とした周波数帯に感度がある色覚、そして主に青色を中心とした周波数帯に感度がある色覚の3つの色覚細胞を持っているからです。

実はこれが光の三原色と呼ばれる物の真相なのです。
この三色をレッド、グリーン、ブルーの頭文字をとってRGBと呼びます。

イエローとシアンを混ぜるとグリーンになるのは、イエローにもシアンにも感度を持った緑色覚が光を捉え、シアンは青に近い色ですから青色覚も光を捉え、そして脳で色覚処理をするときに「コレは緑と同じ情報」だと知覚します。
つまり言い換えると、緑色と錯覚するからです。

ちょっと話を戻しますが、なぜCMYKの4つを使ったのか、RGBの三色ならもっと確実に色覚に情報を伝えられるんじゃないかと思うところでしょう。
CMYの理由は、B(青)の色を再現することが難しかったからです。
昔、それこそカラー印刷を発明した時期は、青色には瑠璃石の粉末を使うしかなかったので非常に高価であったためです。
K(墨もしくは黒)がなぜKなのかはさておき、CMYの3色だけでは、黒い色が薄く再現性に乏しかったため、Kを後から追加して、CMYKの印刷色ができあがりました。
最近では、インクの合成技術、生産技術が格段に発達し、CMYKの4色以外を使った、高精彩印刷もできるようになりました。
一般家庭でもプリンターで9色印刷とか可能になり、人間が知覚できる範囲外の色まで印刷することが可能です。

さて、色の三原色、光の三原色は、人間の視覚の特性を示した定義ということは知ってもらえたでしょう。

色覚細胞の感度は、生まれつきや年齢による個人差が非常に大きいのです。
色盲であったり、高齢になると青紫色が黒にしか見えなくなったり。

また知覚は脳の中での処理ですから、そのときの脳の状態によって同じ周波数の光であっても違う色と認識してしまうこともあります。

赤色を見た後に、急に緑色を見ると、青色と認識したり。
色を使った錯覚トリック画像は沢山インターネットにありますので、探してみるとオモシロイでしょう。

印刷の話と、人間の視覚の話をしたので、次にコンピューターディスプレイの話をしましょう。

現在、デスクトップパソコンのディスプレイは1670万色(24bitフルカラー)を表示することができるはずです。
ノートパソコンでも1670万色を謳っていますが、これを実現できているのはごく一部の機種のみです。

さて、液晶ディスプレーを虫眼鏡で拡大してみると、おおよそ赤、緑、青の3色が交互に並んだ沢山の格子が見えるはずです。
この3色の格子を一組として、一画素と言います。

この画素一つあたりの大きさは、人間の網膜に結像した際に、網膜細胞より十分小さいため、3つの格子があっても、一つの色の点としてしか認識できません。
そして重要なのが、この3色RGBの濃淡、明るさを各色256段階(8bit×3=24bit)で、人間が知覚できる1670万色を再現しています。
256×256×256=16777216です。

画素の話をしましたが、コンピューターで表示できる写真、イラストなどの画像は、この画素に対応するピクセルデータの集まり(以下、画像データと呼びます。)です。
ディスプレー1画素に、画像1ピクセルの情報を表示することを、ドットバイドットといいます。
画像の1つの点を1ドットといい、そのドットの座標とRGB各色の情報のあわせてピクセルといいます。
画像データは、画像形式、サイズなどのメタ情報に続いて、無圧縮データの場合、座表情報は左上から横に順番に並べていきます。
つまりフルカラーの画像データの1ピクセルの情報は、24bitのデータサイズを持ちます。
24bitは、3Byteに相当します。
縦100ドット、横100ドットに必要なデータサイズは、3Byte×100×100=30000Byte、約30KBになります。

話がそれましたが、続きはいずれまた。