色の表し方

RGB方式

色を表現するのに様々なやり方がありますが、コンピュータディスプレイやテレビでは、赤(Red)緑(Green)青(Blue)の光の三原色の強さで表すRGB方式をとっています。この組み合わせでほぼすべての色が表現できるのは人間の目にこの3色を感ずる細胞があることからきているようです。


◆液晶ディスプレイの拡大図


◆赤,白,マゼンタ,青の境界付近の拡大図

現在(2009年)のおおかたのコンピュータは各色を0から255までの256段階の強さで表現し、その組み合わせで色を表現します。256という数は2進法で8桁で表現できる数として切りのよい数です。10進法2桁なら0から99まで100通りというのが切りのよい数ですが、同様に2進法で8桁なら0から255まで256通りが切りのよい数になるのです。

赤緑青の強さを調節していろいろな色を作ってみてください。

合成された色
255,255,255
255 255 255
赤の強さ 0-255 緑の強さ 0-255 青の強さ 0-255
+51 +17 +1
-51 -17 -1
+51 +17 +1
-51 -17 -1
+51 +17 +1
-51 -17 -1

256×256×256=16777216ですから、1677万7216色を表現できることになります。この色数はコンピュータ風に16M(16メガ)色といったり、24ビットカラーといったりします。

2進法で8桁を8ビットといいますので、3色で8×3=24となり24ビットカラーという訳です。1677万色より多くの色を扱う場合は色数でなくビット数で性能を表すようになります。

高級なデジタルカメラでは各色16ビットの48ビットカラーというものもあります。これを取り扱うにはコンピュータのソフトウェアが対応してなればなりませんし、最終的に目で見て違いがわかるためにはディスプレイやプリンタの性能もそれなりに高性能である必要があります。一般用のコンピュータは24ビット用に作られています。

加法混色

RGB方式の色の混ざり方は絵の具の混ざり方とは違いがあります。絵の具が他から受けた光を反射するのに対して、ディスプレイは自らが発光していることによります。

次の図は青が全く含まれない時の、赤と緑のいろいろな強さの組み合わせを表したものです。

255
 

 

 
0 ← 緑 → 255

最も強い赤と最も強い緑で黄色になることを納得できるでしょうか。

このような混色は光が足し合わさるとより明るくなることから加法混色ともよばれています。

次の図は赤と緑と青のスポットライトを一部が重なるように当てた様子を表しています。特に3色全部あたったところは白くなっているのが注目点です。

減法混色

一方、印刷物やプリンタなどでは(シアン)、(マゼンタ)、(黄)の三色の混合で色を表現します。これを色(物体の色)の三原色といいます。

物体の色は光の吸収によって生じます。シアンは物体が赤い光を吸収することで生じ、マゼンタは緑色の光の吸収で、そして黄色は青色の光の吸収で生じます。全部がまざるとが赤い光も緑色の光も青色の光も吸収されるので暗くなるのです。これを減法混色と呼びます。

コンピュータソフトはRGBで表示された画像を印刷する時にはこのシアン・マゼンタ・黄色の3色に変換して印刷しています。

実際のコンピュータ用のプリンタでは、インクの特性もあって3色を混合しても真っ黒にならないので黒のインクを用意したり色むらを防ぐためにより明るいマゼンタやシアンを用意することもあります。

gimpにはRGBのデータをCMYに黒を足したCMYKに換算して見せてくれます。カラーダイアログのCMYKボタンを押すと出てきます。ここからも色を変更できますがRGBに変換されるときに最適化されますから指定したとおりになるわけではありません。

 →CMYKボタン→ 


Gimpを使った画像処理(Sep.2009)
聖愛中学高等学校
http://www.seiai.ed.jp/
Jan.2010加筆