色相

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色彩理論において、色相は色の主要な特性（色の見え方パラメータと呼ばれる）の1つであり、技術的にはCIECAM02モデルにおいて「刺激が、赤、オレンジ、黄、緑、青、紫として表現される刺激とどの程度類似しているか、あるいは異なっているか」と定義されています[ ^1]。

色相は通常、単一の数値で定量的に表すことができます。これは、色空間座標図（色度図など）や色相環の中心点または中立点または軸の周りの角度位置、またはその主波長、またはその補色の波長に対応しています。その他の色の外観パラメータは、カラフルさ、彩度（強度または彩度とも呼ばれます）^{[2] 、} 明度、および明るさです。通常、同じ色相の色は、その明度またはカラフルさを指す形容詞で区別されます。たとえば、「ライトブルー」、「パステルブルー」、「ビビッドブルー」、「コバルトブルー」などです。例外として、濃いオレンジである茶色があります。^[3]

絵画において、色相とは純粋な 顔料のことであり、色調や陰影（それぞれ白色顔料や黒色顔料が加えられていないもの）がないものである。 ^[4]

人間の脳はまず拡張V4のグロブと呼ばれる領域で色彩を処理します。^{[5] [6]}

色相を持つ色彩システムの概念は、1830 年にフィリップ・オットー・ルンゲの色球によってすでに研究されていました。1930年代のマンセル色彩システムは大きな前進であり、知覚の均一性は色空間がもはや球体ではなくなることを意味することが認識されました。

慣例として、色相を持つほとんどの色空間では、 赤の色相は 0° に設定されます。

CIE 1976 ( L *、a *、b *) ( CIELAB ) や 1976 ( L *、u *、v *) ( CIELUV ) 色空間など、2 つの軸が明度に対して知覚的に直交する反対色空間では、これらの座標を直交形式から極形式に変換することで、色相を彩度とともに計算できます。色相は極表現の角度成分であり、彩度は放射成分です。

具体的には、CIELAB ^[7]

${\displaystyle h_{ab}=\mathrm {atan2} (b^{*},a^{*}),}$

一方、CIELUV ^{[7]では同様に}

${\displaystyle h_{uv}=\mathrm {atan2} (v^{*},u^{*})=\mathrm {atan2} (v',u'),}$

ここで、atan2 は2 つの引数を持つ逆正接です。

Preucil ^[8]は、 Evans、Hanson、Brewer ^{[9]によって説明された三線プロットに似た色の六角形を説明しており、} RGBから色相を計算するために使用できます。赤を0°、緑を120°、青を240°に 配置するには、

${\displaystyle h_{rgb}=\mathrm {atan2} \left({\sqrt {3}}\cdot (GB),2\cdot RGB\right).}$

同様に、

${\displaystyle \tan(h_{rgb})={\frac {{\sqrt {3}}\cdot (GB)}{2\cdot RGB}}.}$

プレウシルは極座標図を使用し、これを色相環と名付けました。^[8] R、G、Bを使用して、次の方式で色相角を計算できます。R、G、Bの6つの可能な順序のどれが優先されるかを決定し、下の表に示す式を適用します。

いずれの場合も、式には分数が含まれており、HはR、G、Bのうち最も高い値、Lは最も低い値、Mは他の2つの中間の値です。これは「プレウシル色相誤差」と呼ばれ、写真製版による色再現におけるマスク強度の計算に使用されました。^[10]${\displaystyle {\frac {ML}{HL}}}$

プレウシル円に対して計算された色相角は、30° の整数倍 (赤、黄、緑、シアン、青、マゼンタ、および隣接するペアの中間の色) ではプレウシル六角形に対して計算された色相角と一致し、15° の奇数倍 (円の公式に基づく) では約 1.2° 異なり、これが両者の最大相違点です。

RGBカラーをHSLカラースペースまたはHSVカラースペースに変換するプロセスは、通常、HSVコーンを六角錐として、またはHSL二重コーンを二重六角錐として扱う、6ピースの区分マッピングに基づいています。^[11] 使用される式は上記の表のとおりです。

• HSLおよびHSVシステムにおける色相の追加画像
• 
  RGBのHSL/HSVエンコードにおける色相
• 
  HSL空間で色相が周期的にシフトされた画像
• 
  このペイントされた旗の画像の色相は、HSL で時間の経過とともに周期的に回転します。

HSL/HSV色相「円」がすべて同じ明るさではないことに気づくかもしれません。これはRGBベースの色相導出の既知の問題です。^[12]

顔料の製造業者は、例えば「カドミウムイエロー（色相）」というように、色相という言葉を使用して、毒性のあることが多い元の顔料成分が、元の色相を保ちながら、より安全な（または安価な）代替品に置き換えられたことを示します。代替品は、クロム、カドミウム、アリザリンによく使用されます。

主波長（または同等の波長）は、知覚属性である色相の物理的な類似物である。色度図では、白色点から問題の色の座標を通ってスペクトル軌跡と交差するまで線が引かれる。線がスペクトル軌跡と交差する波長は、その点がスペクトル軌跡と同じ側にある場合は色の主波長、反対側にある場合は色の補波長として識別される。 ^[13]

色相差を定量化する主な方法は 2 つあります。1 つ目は、2 つの色相角度の単純な差です。この色相差の表現の記号は、CIELAB とCIELUV です。もう 1 つは、明度と彩度の差を考慮した後の残余の合計色差として計算されます。その記号は、CIELAB とCIELUV です。 ${\displaystyle \Delta h_{ab}}$${\displaystyle \Delta h_{uv}}$${\displaystyle \Delta H_{ab}^{*}}$${\displaystyle \Delta H_{uv}^{*}}$

色相値と色彩用語(名前)の間には、多かれ少なかれ正確な対応関係が存在します。色彩科学における 1 つのアプローチは、従来の色彩用語を使用しながら、より正確な定義を与えることです。色相が≈ 0° (赤) から ≈ 275° (紫) までの高彩度色の名前についてはスペクトル色#スペクトル色用語を参照してください。色相環の残りの部分の色彩用語については、紫の線#高彩度の紫色の表を参照してください。

代替アプローチは、体系的な表記法を使用することです。これは、前述の HSL/HSV、CIELUV、CIECAM02などの特定のカラー モデルの標準角度表記法になります。マンセル カラー システム、NCS、およびPantone Matching Systemなどの英数字表記法も使用されます。

• 明度（色）
• 色度
• マンセル表色系
• ベツォルト・ブリュッケシフト

• 写真の色相編集