「色」と「光」と「視覚」の話

おはようございます！
昨日はアジサイと日本、化学・土壌の話としてアジサイの文化・歴史と文系よりの話をしました。今日は後編、アジサイと化学・土壌の話をしていきましょう！

　

　昨日の記事　＞＞　アジサイと日本、化学・土壌の話①

　

と、思ったのですが、アジサイの花の色の変化について語る前にまずは色と光の関係を説明しなければなりません。

　

大学で電気電子工学を専攻し、光デバイスに関わる研究をしていた人間としてはここはしっかりと説明しておこなければならない！と感じましたのでもう少しお話を延長させていただきます！

　

（本当は社会のこと、お金のこと、未来を変えるテクノロジーのこと、ガジェット関連とか、生活に役立つ情報を発信して行こうと思っていたのですが開始早々脱線気味です。興味がある人は是非読んでやってください。丁度寝る前に読むとよく眠れる記事です。）

　

（多分カメラの話とかになったとき役立つと思うんで、写真が好きな人も是非ご覧ください）

　

（折角なので関連して後ほど「５G」の話とかに広げていきます）

　

「色」と「光」と「視覚」

　

そもそも「色」って何ぞや？ということから説明していきましょう。

　

私たちはどうやって物体の色を知覚しているのでしょうか？

　

ざっくり言うと、「色」は「光」で、「光」は「電磁波」の一種です。「電磁波」は「電場」と「磁場」の変化を伝播する「波（波動）」であり、私たちの目は「特定の波長」の電磁波、すなわち「可視光」と呼ばれる範囲の波を「色」として変換・認識できる「錐体細胞」という色覚細胞を網膜に持っています。

　　

さっそく分かりにくくなってきましたね。この時点で眠気レベル7/10といったところでしょうか。

　

さらにざっくり言うと、

・「電磁波」の中に「可視光」と私たちが呼んでいる領域がある。

・私たちの目は「可視光」を色として変換・認識できる細胞を持っている。

電磁波って数100mにもなるすんげー長さから、数pmよりもずっとずっと小さくなる、すご～くなが～い帯域をもっているんですよね。

　

そのなかの限られた狭い範囲の電磁波を、私たちは可視光として認識しているわけです。

　

この時点で、眠さレベル9/10といったところでしょうか。中には「理系学徒には常識だぜ！」って簡単すぎて目が覚めている変な人もいるかもしれません。変な人ですね。

「色」とはあなたの「認識」である。

草木が緑色なのは「緑の色がついているから」ではありません。

空が青いのも「青い色がついているから」ではありません。

　

私たちの錐体細胞が取り込んだ「特定の光」のエネルギーを「特定の色」に変換して脳が認識した結果「色」を知覚しています。生体的な反応だけでなく、経験が色の認識に影響を及ぼす場合もあります。

　

なので生まれつき錐体細胞の数が少ない人は色覚の判断ができなかったり、鍛えて近い発色の色を見分けられる人もいるわけですね。

また、生き物の種類によっても持っている錐体細胞が感知できる光の帯域が違います。例えば、ハチや蝶は紫外線領域を見えますし、犬は赤がグレーに見えるそうです。

　

眠さレベル≒10/10でしょうか。後少し頑張れ！

「光源」と「物体」と「目」で「色」が生じる！

さてさて、まだピント来ないかもしれませんね。もう少し続けましょう。

　

私たちは、「光源」と「物体」と「目」があるから色を知覚できます。

　

太陽や電灯といった光源からは「可視光」が発せられますね。光の3原色という言葉を聞いたことがあると思います。RGBとも言われ、Red：赤、Green：緑、Blue：青がそれです。この3色があればほぼ全ての色を作れると言われています。

絵具は混ぜていくと黒くなるんですが、光は混ざると白くなるんですよね。太陽から発せられた可視光には色々な色が混ざっているから太陽光は白いんです。

　

そして、その可視光が「物体より」にあたると、「吸収」と「反射」が起きます。

葉っぱが緑に見えるのは、葉っぱが「緑以外の光を吸収」して、「吸収されなかった緑色の光を反射」するから緑色に感じる成分の光が私たちの目に届いて、その光を脳が色に変換し、私たちが「葉っぱが緑だ！」と認識できるわけです。

　　

起きて

どうして可視光の領域が決まっているのか？

これに関しては諸説あるのですが、長波の領域はエネルギーが低く、人間の目では感じ取ることが難しいです。

ならより高エネルギーの紫外線はどうかと思われますが、これらの光はエネルギーが高すぎて遺伝子を破壊するレベルです（紫外線を浴びすぎるとお肌がやられてしまいますよね）。

今言われる可視光の領域が一番多くの情報を見るに丁度いい周波数帯だったのでしょう。

おわりに

さて、いかがだったでしょうか？

　

「色」と「光」と「視覚」の話についてお話しさせていただきました。少し専門的な話も入ってきたので難しかったかもしれませんが、次の色のお話しをする前にお伝えしておきたかったと思い書かせていただきました。

　

また、私もカメラをやりますが、カメラをやる方々にもその仕組みを理解していただけたらな！という気持ちもありました。

　

就寝前に眠くなる記事を書けたと思います！

　

一応、「ちょっと頭がいい中学生くらいが理解できるレベル」と「みんなのカーチャンが理解できるレベル」を目指して文章を書いているのですが、分かりにくかったら文句言いに来て下さい。

　　

大分大きく回り道をしてしまいましたが、明日はアジサイの色の変化と土壌の話をしていきます！

　

　

へばな！