光と色の見え方 その1

昨日、スターポリプの光について書いていて、光の強さで緑色がハッキリでるか、出ないかについて調べてみた。

今回は、光の色と光の強さについてみていきますので、他の部分はおいておきます。
間違ってる部分ありましたら、ご指摘いただけるとたすかります。

光の性質について

「光は、粒であり波である」という言葉を耳にしますが、そんな難しいことはおいておきます。といいつつも、難しくなりますが。

で、光の色ですが、波長が関係するらしいです。波長っていうのは、光を波とみて、その波の間隔です。
例えば波長の 450nm くらいだと青っぽく見えて、495nmくらいだと 緑っぽく見えて、620nmくらいだと赤っぽく見えるということです。
図にすると、こんな感じです。ちなみに 450nm って 0.000000450 メートルってくらい短い間隔です。

で、色にはすべて波長があります。たとえば黄色だと、570nmという具合に。

虹がいろんな色に見えるのは、太陽の光には多くの色が交じっていて、それが色ごとに分離されるからです。

人間の目と光

人間の目は、なんと雑な作りになっていて、「青っぽい光（波長）に反応する部分」「緑っぽい光に反応する部分」「赤っぽい光に反応する部分」しかないそうです。
（まだ人間は３つももってるって話があり、他の哺乳類には２つしかない場合もあるそうです）

つまり、人間は光をちゃんとした波長で検出してるわけではなく、いい加減にしか感知してないことになります。（まぁ色が見えてるのでいいですが）

光の三原色

ってことで、人間の目に合わせて、色を表現する楽な方法があります。
ＴＶとかいろんな場所で採用されています。「青」と「緑」と「赤」で表現する方法です。
ぶっちゃけ、この３色の光を適当に当てると好きな色が表現できるようになります。

ＴＶ画面とかでもそうなっています。

こんな感じです。
例えば、緑と赤の光を非常に近い場所で出すと、黄色く見えるということです。
あくまでも、「緑」と「赤」の光なんですけどこれが黄色くみえるんですね。不思議ですね。

光の波長を足し合わせても、緑と赤の合成だと、下にしかなりません。

太陽の光からできた虹の黄色って、こんな感じです。

全然違いますね。でも、人間には、合わせたのでも黄色く見えるんですね。

色が見えるということ

色が見えるということは、どういうことか？

たとえば、太陽光が緑色のものにあたると…

太陽には色んな色が含まれています。青も赤も緑も、黄色もピンクも紫も…多種多様な成分の光です。それが、当たった時に、緑以外の光を「吸収」してしまうと、緑しか見えません。
図では、青と緑と赤しか書いてないですが、いろんな色が含まれてるとしてください。

もし、きっちり「青い色」しかない光を当てたらどうなるか？

念のため、「黒」矢印だしましたが、青色の光を吸収して何も反射しないというのが正しく、光って見えません。

実際の実験結果があります。（以前のブログからの引用）

ティラノサウルスの手前にある緑色の藻、右奥の植物、真ん中奥の緑色の造花をみてください。
普通の蛍光灯＋青色ＬＥＤの場合だと普通に見えます。

ここで、純粋に青色だけ出す光源、青色LEDの光だけを当ててみます。

手前の藻と、右奥の葉っぱは黒くなってしまいました。植物が「青」を吸収するからです。
造花は、いろんな塗料によって緑くみせてるので、青も反射しています。

ここまでのまとめ

• 光には波長があって、色ごとに違う
• 太陽光はたくさんの波長が混ざった光
• 人間の目は、「赤」「青」「緑」の受容体しかない
• 赤、青、緑 の光の合成したものでも、他の色として認識する
• 色が見えるっていうことは、その物質、物体によって反射してるから、見える
• 吸収されてしまうと黒く見える