スペクトル色

スペクトル色は、単色光、つまり可視スペクトル内の単一の波長または光の周波数を持つスペクトル線、または比較的狭いスペクトル帯域(レーザーなど)によって引き起こされる色です。可視光のすべての波はスペクトル色として認識されます。連続スペクトルとして見ると、これらの色はよく知られている虹のように見えます。 非スペクトル色(またはスペクトル外色) は、スペクトル色の組み合わせによって引き起こされます。

すべてまたはほとんどのスペクトル色を含む色空間では、スペクトル色はすべての実色の集合の境界の一部を形成します。 3次元色空間 (輝度を含む) を考えるとき、スペクトル色は面を形成します。 輝度を除外して 2 次元色空間 (色度図) を考えるとき、スペクトル色はスペクトル軌跡と呼ばれる曲線を形成します。 たとえば、CIEXYZ色度図のスペクトル軌跡には、すべてのスペクトル色が含まれています (標準的な観察者の目から見た場合)。

三原色空間は、理論的にはスペクトル色になり得る 3 つの原色によって定義されます。この場合、他のすべての色は本質的に非スペクトルです。実際には、ほとんどの原色のスペクトル帯域幅は、ほとんどの色空間が完全に非スペクトルであることを意味します。異なるスペクトルセグメントの色度特性が異なるため、また光源の実際的な制限により、RGB 純粋なカラーホイールの色とスペクトル色の間の実際の距離は、色相に複雑に依存します。R と G の原色が「ほぼ平坦」なスペクトルセグメントに近いため、RGB 色空間は、スペクトルのオレンジ、黄色、明るい (黄色がかった) 緑を近似するのに適しており、しかし、中心の緑の付近、緑と青の間、およびIRやUVに近い極端なスペクトル色の視覚的外観を再現するのは特に不十分です。

スペクトル色は、CIE 1931 などの科学的カラーモデルには普遍的に含まれていますが、sRGB、CMYK、 Pantoneなどの産業用および消費者向けの色空間には、通常、スペクトル色は含まれていません。例外として、3 つのスペクトル色を原色として使用する (したがって、正確にその 3 つのスペクトル色のみを含む) Rec. 2020や、架空の色を原色として使用するProPhoto RGB 色空間などの色空間があります。

CIELUVなどのスペクトル色を表現できる色モデル^{[注 1] [1]}では、スペクトル色は最大彩度を持ちます。ヘルムホルツ座標では、これは100%純度として記述されます。

二色性 色覚では、スペクトル色と非スペクトル色の区別はありません。色域全体をスペクトル色で表すことができます。^{[注 2]}

スペクトルは多くの場合、色の用語や名前に分割されますが、色の用語間の境界を特定の波長に合わせることは非常に主観的です。

白色光を分解し、スペクトル色に名前を付けた最初の人物はアイザック・ニュートンです。放射測定の研究の初期段階では、ニュートンは光の波長を測定することができませんでしたが、彼の実験は同時期に繰り返され、彼の色彩用語の境界となる波長を推定しました。^[2] ニュートンの色彩用語には、赤、オレンジ、黄、緑、青、藍、紫などがあり、この色の順序は今でも日常的にスペクトル色を表すのに使用されており、その記憶法は一般に「ロイ・G・ビブ」として知られています。

現代のスペクトルの区分では、藍は省略されることが多く、青緑色が含まれることもあります。ニュートンの藍は現代の青に相当し、青は青緑に相当すると主張する人もいます。しかし、彼の直感に反する選択はもっとうまく説明できます。下の表で、波長が色相（知覚的にほぼ均一）に比例していないことに注意してください。ISCC -NBSなどの色彩システムは、スペクトルを知覚的に均一に見えるセクションに分割しようとします。一方、ニュートンのセクションは、回折スペクトルで物理的に現れるサイズとほぼ均一で、それぞれ約 40nm の「幅」です。この理論では、セクションは彼自身の知覚の影響を受けずに分割され、各セクションには平均色に最も適した名前が付けられました。対照的に、 ISCC-NBSスペクトルのセクションは波長範囲が大きく異なりますが、色相の範囲はより一貫しています。どちらの例も、英語で使用される基本的な色彩用語から外れており、そのうちの一部だけがスペクトル色です。

以下の表には、スペクトル色が色彩用語で分類されたいくつかの定義が含まれています。特定の単色光が呼び起こす色相は、表の右側に概算で示されています。

スペクトル色 ではない色には次のようなものがあります。

• 白、グレー、黒などのグレースケール（無彩色）色。
• グレースケールの色と別の色 (スペクトル色または非スペクトル色) を混合して得られる色。たとえば、ピンク(赤みがかった色と白の混合)、または茶色(オレンジと黒またはグレーの混合) などです。
• バイオレット-赤色。紫系の色(マゼンタやローズなど) や、紫と赤のその他のバリエーションが含まれます。
• 飽和しすぎた色や白よりも明るいように見える色など、通常の光の下では見ることができない不可能な色。
• 光を効果的に反射するメタリックカラー。