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目にレーザーを照射せずに楽しむ新しい色

概要

  • 人間の色覚 は、網膜上の 三種類の錐体細胞 によって決まる。
  • レーザー刺激 による新しい色体験の研究が進行中。
  • 光学的錯覚 で通常見えない色が体験可能かを検証。
  • ディスプレイの色域 制限による体験の限界。
  • カスタマイズ可能な錯覚ツール でさらなる探求が可能。

人間の色覚の仕組みと最新研究

  • 人間の網膜 には、 S・M・Lの三種類の錐体細胞 が存在。
    • S錐体:短波長(青系)
    • M錐体:中波長(緑系、最大感度535nm)
    • L錐体:長波長(赤系、最大感度560nm)
  • M錐体とL錐体の感度範囲は重なっている ため、単一種類だけが活性化されることは通常ない現象。
  • Fong et al. (2025) の研究では、 レーザーでM錐体のみ刺激 することで、未体験の 非常に鮮やかな青緑色 を被験者が知覚。
  • 被験者の主観的な報告 は未公開だが、 新しい色体験 への期待が高まる。

光学的錯覚による新色体験

  • Skytopia’s Eclipse of Titan 錯覚を応用したアニメーションで、 未体験の色 を体感可能。
    • 青緑の背景に赤い円が徐々に縮小
    • 円が縮む際、 非常に強烈な青緑色 を周囲に幻視
  • 原理: 赤い円がL錐体を飽和 させ、背景の緑色が M錐体のみを活性化 →通常とは異なる色知覚
  • 網膜の錐体細胞のオーバーラップ が錯覚の鍵

色域とディスプレイの限界

  • 三角形図 で表現される「理論上体験可能な全色域」
    • 各頂点はS・M・L錐体の単独活性化を示す
  • 通常の光源 では、各錐体の活性化はオーバーラップし、 人間が経験できる色域は限定的
  • sRGBディスプレイ の色域はさらに狭く、 純粋な波長の光 を再現できない
    • 例:純青=450-470nm、純緑=520-530nm、純赤=610-630nm
  • 結論: ディスプレイでの錯覚は、理論上の色域を完全には再現できない可能性 が高い

カスタマイズ可能な錯覚ツールと色覚多様性

  • 任意の色・サイズ・アニメーション速度 を設定できる錯覚生成ツールを公開
    • SVGアニメーションとしてエクスポートも可能
    • お気に入り例:
      • 赤(内側)、赤橙(外側)
      • 赤(内側)、緑(外側)
      • 緑(内側)、紫(外側)
  • 色覚異常者 (例:deuteranomaly)には効果が不明
    • M錐体の感度がL錐体寄りにシフト
    • 錯覚による選択的活性化が色知覚を強化するかは未検証
  • 体験報告を歓迎

Hackerたちの意見

色盲の一般的なタイプの人にはこれがどう機能するのか気になるな。著者は最後に、そういうケースには多分効かないって言ってるけど、あんまり考えてないみたいだね。特定の色盲に対応したものを作ることってできるのかな?それとも、色盲の目の特有の問題でこのコンセプト自体が無理なのかな?

アニメーションは私には効いたよ、赤緑色盲なんだけどね。

内側が赤で外側が赤みがかったオレンジってちょっと変だったな。私は色盲じゃないけど、色の濃淡を見分けるのがすごく難しい。白い点に集中した瞬間、赤い円が背景と混ざって完全に消えちゃった(私にはただの一色に見えた)。縮み始めた時に、薄い緑のオーラを幻視したけど、すぐに消えちゃった。

私はデュタノマリー(色盲の一種)なんだけど、幻視は効いたよ。縮む赤い円の周りに、すごく鮮やかな青緑のリングが見えた。ただ、デュタノマリーの私たちは、色のコーンが曲がっているせいで、普通の視力の人とは違う青緑を見ているかもしれない。重要なのは、デュタノピア(緑のコーンが全く機能していない人)はどうなのかってことだね。デュタノマリーは、全男性の約10%に影響を与える大きなものだから、ここから始めるのがいいと思う。他の色盲のタイプは、人口の中でずっと少ないからね。

私は赤緑弱視だけど、円が小さくなるにつれて、周りの明るい緑しか見えなかった。

3ヶ月で「安全性の懸念が多い敏感な機器の光学テーブル」から「1 kBのSVGアニメーション、1分間見てね」っていうコンセプトに進化するのがすごいね。禁断の色を楽しんで、君はそれを得たんだから!

でも、記事の結論はこうだよ:「じゃあ、これらの錯覚は実際に自然な人間の色域を超えるのか?残念ながら、よくわからない。赤い円を見つめるとき、コーンがどのくらい飽和しているのか、定量的な情報があまり見つからない。私の推測では、いいえ、もしくはほんの少しだけかもしれない。」

私には円の輪郭がキラキラしたオーラを持っているように見えた。すごく魔法のような感じがしたよ。この体験は本当に楽しかったから、投稿してくれてありがとうと言いたい。円が縮む半分くらいのところで、色が一番鮮やかに見えたから、ちゃんと最後まで待ってみてね。

似たような感じで、非常に明るくて素晴らしいティールっぽい緑が、円の縁で踊ってたよ。

背景を途中で見ると、新しい色の大きな円が元の円と同じサイズで見えるよ。

何らかの理由で、進化はその波長が重なるように決めたんだね。例えば、Mコーンは535nmの光に最も敏感で、Lコーンは560nmの光に最も敏感なんだけど、Mコーンは560nmの光にもかなり刺激されるんだ—最大の80%くらい。理由は簡単で、これらのコーンの長波オプシン(光感受性タンパク質)をコードする遺伝子が、同じ元の遺伝子のコピーから分岐したからなんだ。この進化の過程はとても興味深い。哺乳類は一般的に2種類のコーンしか持っていない。恐竜の時代に完全な色視を失ったと考えられていて、主に小さな夜行性の動物だったり、光が非常に限られた環境(地下や葉の山など)に住んでいたからだね。霊長類はその例外で、果実食に特化し、熱帯果樹との共進化の結果、三色視を可能にする第三のコーンを進化させたんだ(実際、鳥と同じ)。面白いのは、新世界と旧世界の霊長類がこのコーンを独立して進化させたこと。旧世界の霊長類では、第三のコーンはX染色体上の遺伝子重複イベントから生じて、非常に近い波長で感受性ピークを持つ2つの異なる(でもかなり似た)オプシン遺伝子ができた。ちなみに、これらの遺伝子はX染色体にあるから、色盲(これらの遺伝子の1つまたは両方に欠陥があること)は男性に起こりやすいんだ。新世界の霊長類は、X染色体上に単一の多型オプシン遺伝子を持っていて、異なるアレルが異なる感受性をコードしている。だから、これらの種の女性の中で完全な三色視を持つのは通常は一部の(ヘテロ接合体の)女性だけで、男性や不運なホモ接合体の女性は二色視のままなんだ。このテーマについての良いウィキペディアの記事はこちら: https://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_color_vision_in_p... 脊椎動物のオプシンの種類: https://en.wikipedia.org/wiki/Vertebrate_visual_opsin

だから、これらの種の中で、通常フルトリクロマティックビジョンを持っているのは一部の(ヘテロ接合体の)雌だけなんだね。ヘテロ接合体がそんなに役立つなんて驚きだよ。他にもそんな遺伝子があるのかな?

これは良い生物学的説明だね。物理的な説明としては、感度が重ならなければ、私たちのスペクトル感度は連続的ではないってこと。コーンの間にゼロ感度の谷ができて、連続した波長のスイープでは色の間に黒い帯が見えることになる。

これはあまり関係ないけど、クロロフィルが青と赤を吸収して、緑を反射する理由がずっと気になってた。緑は太陽光の最も明るい成分なのにね。まるで、太陽の下で非常に目立つことが進化的に重要で、できるだけ多くの太陽エネルギーを集める方法を進化させるよりも大事なように思える。私が考えると、反射された緑が隣の植物への信号として使われるような気がする。「私はもうここにいるから、他の方向に成長してね」って。植物がこうする証拠もあるけど(https://en.wikipedia.org/wiki/Crown_shyness, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-3040.ep1160...)、それをする必要がエネルギーをできるだけ集める欲求を上回るほど強いのかは不明だね。もしくは、光を吸収して化学反応を起こす物理学に関係があって、赤と青を吸収する方が良くて緑を通す方がいいのかもしれない(450nmと680nmは調和波じゃないから、もしそうなら、どの種類の定常波が化学的な隙間にフィットするかよりも複雑だね)。

これって私のデバイスだけなのかな?それともこの自分で作るSVGジェネレーターを使って、自分の好きな色を作る方法がないの?プリセットの色がほんの少ししか選べなくて、ほとんどがランダムで色あせた感じで、私が欲しい色じゃないんだよね。例えば、FFFF00の黄色がないし。もしかして、見落としてるだけで任意のRGBカラーを入力する方法があるの?もしないなら、なんでこんな面白い記事を書いて、カスタムSVGジェネレーターを宣伝して、そのインターフェースをこんな風に作るの? :/

「色を選択」の下にある横のカラーボックスをタップすると、カラーピッカーが開くの?もし開かないなら、もしかしてブラウザの実装に問題があるのかも。例えば、Firefox for Androidとか?[1796343]

ちなみに、リンク先のSkytopiaページはダニエル・ホワイトのもので、彼が最初にマンデルバルブを説明した人だよね。https://www.skytopia.com/project/fractal/mandelbrot.html / https://www.skytopia.com/project/fractal/mandelbulb.html

「もし色盲なら、これがうまくいくとは思えないけど、確信はない。」異常三色型の人(色覚異常の大多数)には効果があるはずだけど、強度は少し弱いかも。「緑覚異常の人はMコーンを持ってるけど、Lコーンに近い反応をするようにシフトしてる。」これが本当だとは思えない。じゃあ、デュータノピアとプロタノピアの違いは何なの?「なんでそんな変な色を幻覚するの?赤い円があなたの赤に敏感なLコーンを強く刺激してるからだと思う。普通は、背景の緑の周波数が緑に敏感なMコーンと赤に敏感なLコーンの両方を刺激するはずだけど、赤い円があなたの赤いコーンを鈍感にしちゃってるから、Mコーンだけが反応して、Lコーンはあまり反応しない。だから、すごい色が見えるんだ。」Lコーン(プロタノピア)やMコーン(デュータノピア)が欠けてる人だけがこの現象を全く体験しないと思う。これが新しいタイプの色覚異常テストとして使えるかもね?

ちょっと関係ないけど、面白いことを見つけたよ。水は電磁スペクトルの非常に狭い範囲でしか透明じゃないから、生物はその範囲に敏感に進化したんだ。それが今私たちが「可視光」と呼んでいるものだよ。http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Chemical/imgche/w...

面白いね。ほとんどの生命が水に基づいているから、ほとんどの生命がこのスペクトルに最も反応するんだろうね。

目の中の液体はほとんど水だから、これと関係があるんじゃないかな。両端で違う錐体細胞が探ってるのは面白いね(ちょっと最適っぽい)。

アニメーションを見なかったら、ただの青緑の背景に赤い円があって、それがゆっくりと何もなくなるだけだよ。それだけ。でも、縮むにつれて、円の縁に非常に強い青緑の色を幻覚するはず。私は色盲ではないと思うから、すごく混乱してMS Paintに画像を引っ張って、カラーピッカーを使ったら、実際に背景にはかなり青が入ってることがわかった。とにかく、引用された幻覚を再現できない。私には円がぼやけて、オレンジが見え始めるだけなんだ。

カスタムカラーオプションで外側の色を黄色にして、内側の円を赤にしたら、オーロラグリーンのハローが見える?それとも、外側の円を黄色、内側を緑にしたら赤いハローが見える?

幻覚は見えたけど、思わず二度見しちゃった。その画像は私にはただの緑に見える。なんとかもっと緑に見えるかもしれないけど、青!?私は少しデュータラノミーがある。幻覚は見えたよ。きれいだね!

私は外側が黄色、内側が青のカスタムコンビネーションを試したら、鮮やかな紫のハローが見えた。予想外だったな。人間の目の色感度について知っていることから「黄色++」だと思ってた。青と赤/緑の重なりが赤と緑の重なりよりずっと少ないから、強い効果は期待してなかったのに、明るい紫は予想の真逆に近い。ほんとに不思議だわ。