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カラーホイールまたはカラーサークル[ 1 ]は、円の周りに色の色合いを抽象的に図示したもので、原色、二次色、三次色などの関係を示しています。
一部の資料では、カラーホイールとカラーサークルという用語を同義語として使用していますが、[ 2 ] [ 3 ]上記のように、特定の分野や特定のバージョンではどちらかの用語がより一般的である場合があります。たとえば、カラーホイールという用語は、カラートップ、フィルターホイール、ニュートンディスクなどの機械的な回転装置に限定して使用される場合があります。また、さまざまなカラーホイールをカラーディスク、カラーチャート、カラースケールなどの種類に分類する場合もあります。 [ 4 ]
色の円は、アイザック・ニュートンの色と光に関する研究に遡ります。[ 5 ]ニュートンは著書『光学』の中で、これらの色間の関係を示すために色の円を提示しました。[ 6 ]アイザック・ニュートンのオリジナルの色の円はスペクトル色相のみを示しており、光の混合色の規則を示すために提供されました。これらの規則は、存在する各スペクトル色の「光線」の数の重心からおおよそ予測できるものでした（彼の図では小さな円で表されています）。[ 7 ]ニュートンの円の分割は、ドリア旋法の音程に基づいているため、不均等なサイズです。[ 8 ]しかし、後のほとんどの色の円には、赤と紫の間の紫が含まれており、均等なサイズの色相分割があります。[ 9 ]色彩科学者や心理学者は、加法混色の三原色である赤、緑、青をよく使用し、円の周りのそれらの配置を色の円と呼び、色の円とは対照的によく呼びます。[ 10 ]
トーマス・ヤングは、目には3つの異なる基本感覚、つまり光のスペクトルに反応する受容体があると提唱した。ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、赤、緑、青などの3つの原色を適切な割合で混ぜれば、すべての色相、そしてほとんどすべての色を作り出すことができることを示した。ゲーテの『色彩論』は、色の生理学的効果に関する最初の体系的な研究を提供した（1810年）。反対色の効果に関する彼の観察は、エヴァルト・ヘリングの反対色理論（1872年）を先取りする、対称的な色相環の配置へと彼を導いた。
互いに正反対の色は、視覚的に互いに想起し合う色だからである。
ほとんどの色相環は、3つの原色、3つの二次色、そして原色と二次色を混ぜ合わせて作られる6つの中間色（三次色）を基本としており、合計12の主要な区分があります。中には中間色をさらに追加して、24の名称を持つ色相環もあります。これらは、色の三原色モデルを利用しています。
一般的な画材の色相環には、青、赤、黄色の三原色が含まれます。対応する二次色は、緑、オレンジ、紫です。三次色は、緑黄色、黄橙、オレンジ赤、赤紫、紫青、青緑です。
非デジタル視覚芸術家は通常、赤、黄、青の三原色（RYBカラーモデル）をカラーホイールの周囲に等間隔に配置されたものを使用します。[ 11 ]現代の減法混色法と用語を使用する印刷業者などは、シアン、マゼンタ、イエローを減法混色の三原色として使用します。カラーホイールや円の中間点と内部点は色の混合を表します。絵具や減法混色ホイールでは、「重心」は通常（常にではありませんが[ 12 ]）黒で、吸収されるすべての色の光を表します。
RGB （赤、緑、青）加法混色の原色に基づくカラーホイールには、シアン、マゼンタ、イエローの二次色があります。あるいは、同じ色の円周上の配置は、シアン、マゼンタ、イエローの減法混色の原色に基づき、赤、緑、青が二次色であると表現することもできます。場合によっては、RGV（赤、緑、紫）の三原色が代わりに使われることもあります。加法混色の円では、中心は白または灰色で、これはさまざまな波長の光（すべての波長、または2つの補色など）の混合を示しています。
HSLとHSVの色空間は、RGBキューブを円筒形に単純に幾何学的に変換したものです。HSV円筒の外側上部の円、またはHSL円筒の外側中央の円は、カラーホイールと考えることができます。このようなカラーホイールの色にラベルを付ける権威ある方法はありませんが、RGBキューブの角に位置する6色はX11カラーリストで名前が付けられており、HTMLではキーワードとして名前が付けられています。[ 13 ]
一部のカラーホイールは、赤、黄、青、緑の4つの対立色をベースとしています。これには、ナチュラルカラーシステムのカラーホイールも含まれます。
スペクトル波長に基づいたカラーサークルでは、スペクトルの片端に赤、もう片端に100%混色可能な紫が現れる。くさび形の隙間は、固有のスペクトル周波数を持たない色を表す。これらのスペクトル外の色、つまり紫は、スペクトルの両端の色を加法混色することで形成される。
通常の人間の視覚では、この不完全な円は、約 400 nm から 700 nm の波長を表し、波長が長いほどスペクトルの赤色側に相当します。補色は、この円上で互いに正反対の位置にあります。これらの補色は、顔料の混合 (絵の具などで使用される) における色と同一ではありませんが、光を適切な割合で加法混色すると、ニュートラルな灰色または白色として現れます。[ 14 ]
カラーサークルは、とりわけ加法混色を説明するために使用されます。スペクトルの異なる部分からの 2 つの色の光を組み合わせると、波長が異なっていても、スペクトルの別の部分からの光のように見える 3 番目の色が生成されます。この種の色のマッチングはメタメリックマッチングとして知られています。[ 15 ]したがって、緑色と赤色の光を組み合わせると、見かけ上黄色になります。新しく生成された色は、カラーサークル上で元の 2 つの色の間に位置します。
物体は様々な照明条件下で観察されることがあります。人間の視覚系は、色順応によってこれらの違いに適応することができます。しかし、この視覚系の機能は比較的容易に誤認されやすく、そのため色に関する錯視はよく見られる現象です。カラーサークルは、これらの錯視を検証する上で有用なツールです。
光の混合を予測するためにスペクトル色を円形に配置する手法は、アイザック・ニュートン卿の研究に端を発しています。ニュートンによる色の計算は、次の3つのステップから成ります。まず、構成色を相対的な重みに従って色円上にマークします。次に、重みの異なるこれらの色の重心を求めます。最後に、円の中心から重心までの半径方向の距離を色の彩度、円上の方位角を色の色相と解釈します。このように、ニュートンの色円は、現代の馬蹄形CIE色度図の先駆けと言えるでしょう。
色の円に関する精神物理学的理論は、トーマス・ヤングによる初期の色の三角形に遡り、彼の研究は後にジェームズ・クラーク・マクスウェルとヘルマン・フォン・ヘルムホルツによって拡張された。
顔料を混ぜ合わせた色には直線的な関係はなく、媒体によって色は変化します。しかし、心理物理学的な色相環を用いると、2つの色の光源を混ぜ合わせた結果生じる色相は、2つの光の相対的な明るさと波長によって簡単に決定できます。[ 15 ] 2種類の絵具では同様の計算はできません。そのため、画家の色相環は予測的なものではなく、既存の色を比較するために用いられるものであり、混合色の正確な色を計算するために使われるものではありません。媒体の違いにより、使用する絵具やその他の媒体の種類に応じて異なる色相環を作成することができ、多くのアーティストが独自の色相環を作成しています。これらは多くの場合、色相環の特徴である色調間のグラデーションではなく、色のブロックのみを含んでいます。[ 16 ]
対話型カラーホイールソフトウェアを使用すると、ユーザーはベースカラーを選択して、補色、類似色、三原色、単色など、関連する配色を生成できます。[ 17 ]デジタルカラーホイールでは、HSLなどの円筒形カラースペースの角度として色相を表すことが多く、補色はホイールの反対側に配置され、三原色はホイールの周りに均等に配置されます。[ 18 ]
色彩理論において、配色とは、様々な媒体のデザインにおいて使用される色の選択を指します。例えば、白い背景に黒い文字を使用する配色は、ウェブデザインにおける一般的なデフォルトの配色の一例です。
配色とは、色相環上の色を論理的に組み合わせたものです。配色を用いることで、スタイルや魅力を生み出すことができます。配色では、美的感覚を醸し出す色同士がよく組み合わされます。基本的な配色では、互いに魅力的に見える2色を使用します。より高度な配色では、複数の色を組み合わせますが、通常は1色を基調としています。例えば、雑誌記事で、黒の背景に赤、黄、オレンジ、水色などのテキストを配置するなどが挙げられます。配色には、1色の濃淡も含まれることがあります。例えば、非常に明るい（ほぼ白に近い）緑色から非常に暗い緑色まで、さまざまな濃淡の緑色を混ぜ合わせた配色などが挙げられます。
補色とは、互いに正反対の位置にある2つの色のことです。たとえば、赤とシアンは補色です。テトラッドカラーパレットは、補色ペアのペアである4つの色を使用します。たとえば、黄色、スプリンググリーン、青、ローズを使用できます。テトラッドカラーは、カラーホイール上に正方形または長方形を配置することで見つけることができます。類似色配色は、ホイール上で隣り合う色で構成されます。たとえば、赤、オレンジ、黄色は類似色です。モノクロームカラーは、同じ色の異なる色調です。たとえば、ペリウィンクル、青、ネイビーブルーです。補色とは、カラーホイール上で互いに正反対の位置にある色のことです。たとえば、青と黄色です。トライアドカラーとは、カラーホイール上で三角形を形成し、互いに正反対の位置にある色のことです。たとえば、加法混色の三原色である赤、緑、青はトライアドカラーです。[ 19 ]
カラーホイール カラーサークル。
カラーディスク。
色円心理学赤緑青。