【色彩】色度図とは何か？ゆるーくわかりやすく解説

1. 色度図の基本概念

色彩は私たちの生活において重要な役割を果たしています。しかし、色を正確に表現し、再現することは技術的に複雑な課題です。ここで登場するのが色度図です。

1.1. 色度

色度とは色の色相（Hue）と彩度（Saturation）を示す属性で、明度（Brightness）を除いた純粋な色の性質を表します。

はるか

色度は、色相と彩度だけ。明るさは無関係。

ふゅか

なるほど！つまり、純粋な色そのものを表すってことね！明るさ抜きで色だけを見るって新鮮な感じ！

1.2. 色度図とは？

色度図は、人間の視覚が認識する色を数値的に表現し、二次元または三次元の空間にマッピングした図です。これにより、色の物理的な性質と人間の色覚を関連付けることが可能になります。

2. CIE色度図の歴史

1931年、国際照明委員会（CIE）は、人間の視覚特性を基にしたCIE 1931 XYZ色空間を策定しました。これは、色を数値化し、標準化するための初の試みであり、現在でも色彩科学の基盤となっています。

2.1. 三刺激値

三刺激値（さんしげきち）とは、人間の目にある3種類の錐体細胞（S錐体、M錐体、L錐体）の反応を基に、色を数値で表現する仕組みのことです。

人間の目には、特定の波長に反応する錐体細胞があり、次の3種類に分類されます。

これらの錐体細胞が光を感じることで、人は色を認識します。

2.2. CIE 1931

CIE 1931色度図は、X、Y、Zの三刺激値を用いて色を表現します。座標 (x, y,z) は以下の式で計算されます。

\[\begin{align*} x &= \dfrac{X}{X + Y + Z} \\ y &= \dfrac{Y}{X + Y + Z} \\ z &= \dfrac{Y}{X + Y + Z}=1-x-y\end{align*}\]

特に、二次元座標で表すと、次のように全ての可視色は色度図上の領域内にマッピングされます。