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マンセル色体系は、色相（基本色）、明度（明るさ）、彩度（色の強度）という色の3つの特性に基づいて色を定義する色空間です。20世紀初頭にアルバート・H・マンセルによって考案され、1930年代には米国農務省（USDA）によって土壌研究のための公式色体系として採用されました。
測色学の分野におけるいくつかの初期の色順序システムは、色を何らかの形で三次元の色立体に配置していましたが、マンセルは色相、明度、彩度を知覚的に均一で独立した次元に分離した最初の人物であり、三次元空間で色を体系的に図示した最初の人物でもありました。[ 1 ]マンセルのシステム、特に後期の改訂版は、人間の被験者の色に対する視覚反応の厳密な測定に基づいており、確固たる実験的科学的根拠に基づいています。人間の視覚知覚に基づいているため、マンセルのシステムは同時代の色モデルよりも長く存続し、CIELAB ( L*a*b* ) やCIECAM02などのモデルによって一部の用途では取って代わられていますが、今日でも広く使用されています。[ 2 ]
このシステムは、3つの独立した色特性から構成されており、これらは3次元空間において不規則な色の立体として円筒状に表現することができる。
マンセルは、人間の視覚反応を測定することで、これらの次元に沿った色の間隔を決定しました。各次元において、マンセルの色は知覚的に可能な限り均一になるように調整されており、その結果、形状は非常に不規則になっています。マンセルは次のように説明しています。
ピラミッド、円錐、円柱、立方体といった特定の輪郭に当てはめようとする欲求と、適切なテストの欠如が相まって、色の関係性に関する多くの歪んだ記述が生じており、顔料の値や彩度の物理的な測定を研究すると、規則的な輪郭では対応できないことが明らかになる。
—アルバート・H・マンセル、「顔料の色体系と表記法」[ 3 ]
マンセル色体系の最初のバージョン以来、各水平円は、赤、黄、緑、青、紫の 5 つの主色相と、隣接する主色相間の5つの中間色相 ( YR、GY、BG、PB、RP)に分割されています。[ 4 ]三色は 3 つの原色または 4 つの固有の色相で最もよく説明されますが、マンセルは、色空間を十進法に保つために 5 つの主色相で定義することを選びました。[ 5 ]マンセルは中間色相をオレンジ、草緑、孔雀青、紫、プラムと説明していますが、[ 6 ]直感のために主色の組み合わせを使用して表記を簡略化することを選択しました。[ 7 ]
後の版では、これらの 10 の主要色と中間色がそれぞれ 10 段階にさらに細分化され、少なくとも 100 色相が定義できるようになりました。サブステップには 1 から 10 までの番号が付けられ、色相の文字の前に付加されます (例: 8GY )。ただし、補間によりさらに細分化することも可能です (例: 8.7GY )。実際には、カラーチャートでは慣例的に 40 色相が指定され、2.5 刻みで、例えば 10R から 2.5YR のように進みます。
明度、つまり明るさは、色の単色に沿って垂直方向に変化し、下部の黒（明度0）から上部の白（明度10）まで変化します。[ 8 ]ニュートラルグレーは、垂直軸に沿って黒と白の間に位置します。
マンセルカラー以前のいくつかのカラーソリッドでは、輝度を下部の黒から上部の白まで、その間にグレーのグラデーションで表現していたが、これらのシステムは水平方向のスライス全体で知覚的な明るさを一定に保つことを怠っていた。その代わりに、赤道に沿って完全に飽和した黄色（明るい色）と、完全に飽和した青と紫（暗い色）をプロットしていた。
各スライスの中心から放射状に測定される彩度は、色の「純度」（彩度に関連）を表し、彩度が低いほど純度が低くなります（パステルカラーのように色が薄くなります）。[ 9 ]彩度には本質的な上限がないことに注意してください。色空間の異なる領域には、異なる最大彩度座標があります。たとえば、目の特性と色の刺激の物理的性質により、明るい黄色は明るい紫色よりもかなり多くの潜在的な彩度を持っています。これにより、可能な彩度レベルの範囲が広くなり、一部の色相と明度の組み合わせでは30台後半まで達します（ただし、そのような高い彩度の色の物理的な物体を作ることは困難または不可能であり、現在のコンピュータのディスプレイでは再現できません）。鮮やかな単色は、約8の範囲です。
色は、色相、明度、彩度の 3 つの数値をこの順に列挙することで完全に指定されます。たとえば、中程度の明度で彩度がやや高い紫は 5P 5/10 と表記され、5P は紫色相帯の中央の色、5/ は中程度の明度、彩度は 10 を意味します (カラースウォッチを参照)。無彩色は構文で指定しますN V/。たとえば、中程度の灰色は "N 5/" と表記されます。
コンピュータ処理では、マンセルカラーは「HVC」番号のセットに変換されます。VとCは通常の彩度と明度と同じです。H（色相）番号は、色相リングを0から100までの数値にマッピングすることによって変換され、0と100はどちらも10RPに対応します。[ 10 ]
1943年の再表記を含むマンセルブックには、マンセル空間の一部の点の色しか含まれていないため、マンセル空間で任意の色を指定するのは容易ではありません。補間を使用して、「2.8Y 6.95/2.3」などのブックにない色に意味を割り当て、適合したマンセル-xyY変換の反転を行う必要があります。ASTMは2008年に方法を定義しましたが、Centore 2012の方がうまく機能することが知られています。[ 11 ]
18 世紀から 19 世紀にかけて、すべての色を表現するために三次元の色立体を使用するというアイデアが開発されました。このような立体にはさまざまな形状が提案され、1758 年にトビアス・マイヤーによる二重三角錐、1772 年にヨハン・ハインリヒ・ランベルトによる単一三角錐、 1810 年にフィリップ・オットー・ルンゲによる球、1839 年にミシェル・ウジェーヌ・シュヴルールによる半球、1860 年にヘルマン・フォン・ヘルムホルツによる円錐、1868 年にウィリアム・ベンソンによる傾斜立方体、 1895 年にアウグスト・キルシュマンによる傾斜二重円錐などがあります。 [ 12 ]これらのシステムは次第に洗練されていき、キルシュマンのシステムでは、異なる色相の明るい色の明度の違いさえ認識していました。しかし、それらはすべて純粋に理論的なものにとどまるか、すべての色に対応する上で実際的な問題に直面しました。さらに、いずれも人間の視覚の厳密な科学的測定に基づいたものではなく、マンセル以前は色相、明度、彩度の関係は理解されていなかった。[ 12 ]
アルバート・マンセルは、マサチューセッツ師範美術学校（現在のマサチューセッツ美術デザイン大学、略称MassArt）の芸術家であり美術教授でもあり、色名（彼は「愚かで」「誤解を招く」と感じていた）の代わりに十進表記を用いる「色を記述する合理的な方法」を作りたいと考えていた[ 13 ]。彼はこの方法を使って学生に色について教えることができると考えた。彼は1898年にこのシステムの開発に着手し、 1905年に『A Color Notation』で完全な形で発表した。
このシステムの最初の具現化（1905年のアトラス）は、理論的なシステムの物理的な表現としていくつかの欠点がありました。これらは、1929年のマンセルカラーブックで大幅に改善され、1940年代に米国光学会が行った一連の広範な実験によって、現代のマンセルカラーブックの表記法（サンプル定義）が確立されました。マンセルの基本的なアイデアに基づいて、米国光学会のユニフォームカラースケールや国際照明委員会のCIELAB（L*a*b*）およびCIECAM02カラーモデルなど、マンセルシステムの代替となるものがいくつか発明されていますが、マンセルシステムは、法医学病理学における皮膚の色と髪の色を定義するANSI、土壌の色を合わせるUSGS [ 14 ]、歯科修復における歯の色を選択する補綴学、ビールの色を合わせる醸造所などによって、今でも広く使用されています。[ 15 ] [ 16 ] [ b ]
オリジナルのマンセルカラーチャートは、人間の色覚のコンピュータモデルを比較するのに依然として有用である。[ 17 ]
彼は、各ステップが 5 または 10 で割り切れる十進法システムを使用したいと考えていました。これは、理解しやすく、コンピュータ プログラミングやカタログ化が容易なシステムです。そのため、マンセルは可視スペクトルの 7 色 (ROY G BIV) の代わりに、赤、黄、緑、青、紫の 5 つの主要な色相を使用しました。
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