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画面が表示できない色を見つける場所

概要

  • 現実世界 には、デジタルでは再現できない が存在
  • 特に シアン 系の色は、画面や照明ではほとんど再現不可能
  • 人間の視覚 の仕組みと色空間の限界について解説
  • 自然界 でこれらの色を体験する方法を紹介
  • 鳥類 など他の生物の色覚との違いにも触れる

デジタルで再現できない色の世界

  • 現実世界 には、画面や写真では絶対に再現できない色が存在
  • 特に 鮮やかなシアン は、デジタル機器やLED照明では表現が困難
  • これらの色は日常でも目にしているが、 デジタル世界 にはほぼ存在しない
  • sRGB などの標準色域では、再現できる色の範囲が大きく制限
  • Appleなどは色域を広げているが、それでも現実の色には及ばない

人間の色覚と色空間の仕組み

  • 人間の目には 3種類の錐体細胞 があり、それぞれ異なる波長に反応
  • 錐体細胞は「どの波長か」ではなく、「どれだけ強く反応したか」だけを脳に伝達
  • 脳は3つの錐体細胞の反応強度の違いだけで色を認識
  • 異なる光のスペクトルでも、錐体の反応パターンが同じなら 同じ色 に見える
  • CIE色度図 は、人間が知覚できる色の範囲(色空間)を示す

ディスプレイと色再現の限界

  • ディスプレイ は3つの原色を混ぜて色を再現するが、色空間の一部しかカバーできない
  • 特に 緑〜シアン〜青 の領域が再現できない(負の赤が必要になるが、物理的に不可能)
  • テレビやモニター の原理的・物理的制約(蛍光体やLEDの限界)
  • sRGBDisplay P3 など、標準色空間の三角形の外側の色は表示できない
  • LED照明 もシアンの再現が苦手で、色の体験がさらに制限

自然界で体験できる“デジタル外”の色

  • 森林 :葉を通過した光は、反射光よりも遥かに鮮やかで色域の外側に
    • 光が葉を何度も通過・反射することで、スペクトルが純化される
    • 森の中で見える緑は、表現しきれないほど鮮烈
  • 水中 :水は赤を吸収し、青・緑を残すため、浅瀬の砂などがシアンに
    • 水深やプランクトンの密度で色が変化し、sRGB外の色に
    • 水中に潜ることで、さらに鮮やかな色体験が可能
  • 自然界の“フィルター”効果 :複数回の光のフィルタリングで、色が極端に純化

鳥や昆虫の色覚と構造色

  • 鳥類 や一部昆虫は、人間より遥かに広い色空間を知覚
    • 鳥は 4種類の錐体細胞 を持ち、紫外線も感知
    • 構造色(例:羽や蝶の翅)は、1回の反射で極端に純度の高い色を生み出す
  • 人間の視覚 は哺乳類としては進化しているが、鳥類には及ばない
  • スクリーンの色再現 は、鳥や昆虫の視覚には全く追いつかない

このように、 現実世界 にはデジタルでは再現できない 鮮やかな色 が数多く存在。特に シアンや深い緑 は、自然界や生き物の中でしか体験できないため、本当に体験したいなら 画面を離れて自然の中へ 出ることが必要。

Hackerたちの意見

すごくいい記事だね。次に信号機の緑を見たときは、もっとよく見てみるよ。僕が一番印象に残ったのは、青いレーザー(430nm)を使ったときの体験かな。その色を表現するのに一番いい方法は、「青が叫んでる」って感じだった。以来、#0000FFの色を見るといつもがっかりしちゃう。

次のVRグラスは、画面の代わりにカラフルなレーザーを目に当てるようにするべきだね。

「今は、赤緑色盲の仲間たちのことを考えるいいタイミングだね。[...] 美しい緑の信号機の色は、彼らのおかげなんだ。彼らの目で赤と区別できる緑の信号のスペクトル要件が、私たちには美しく見えるんだ。」

数年前にアクリル絵画を始めたんだけど、写真や動画で失われるものが多いことに驚いてる。特にウルトラマリンブルーとプルシアンブルーでそれを強く感じる。色だけじゃなくて、光の反射の仕方や立っている場所、テクスチャーや筆のタッチも関係してると思う。部屋にはいくつかの絵が飾ってあって、時々じっくり見てると、以前は気づかなかった新しい視点が見えてくるんだ。自分が描いたのにね。この投稿を見て、外に出て森の中で緑を感じたくなったよ。シェアしてくれてありがとう。

ちょっと話が逸れるけど、他の記事もよくできてるよ。これが面白かったよ: https://moultano.wordpress.com/2025/02/24/you-should-make-cr...

ACES AP0は、すべての可視色を表現するために設計された唯一のカラースペースだよ。でも、これは純粋に理論上のカラースペースなんだ。実際に実装されている最も広いカラースペースであるRec. 2020でも、緑やシアンの自然な色を忠実に再現することはできないんだ。

カラースペースが2次元なのはなぜかよくわからない。3つのコーンの活性度に基づいて3次元空間にしない理由は何なんだろう?記事からは明確じゃないな!

3種類のコーンがあるから、ある意味では直交性があるんだよね。でも、各コーンは同じスペクトルの波長でもあるから、そうとも言えない。どちらにしても、ボリュームを平面に投影できるから、紙や画面で視覚データを伝えるのに便利だよね。面白いのは「なぜその弧なのか」ってこと。推測すると無知がバレちゃうから、あまり考えない方がいいかも。投影は各コーンの帯域に対する相対的な認識を何かしらエンコードしてると思う。だから大きな緑のコーナーがあるんだろうね。

それは、常に総明るさが一定になるような2次元の断面だと思う。後で好きな明るさで掛け算すればいいんだよね。

3つのコーンがあるけど、色を最大の合計輝度でプロットするという追加の制約があるんだ。だから、1つのコーンだと点になるし、2つだと0%のコーンAと100%のコーンBの間の線が見える。3つだと平面になるよ。

「3つのコーンがどれだけ活性化されているかでインデックス付けされる」 これは実際に人によって違うよね。純粋な黄色の波長の光を見て、赤と緑の光が混ざって同じ黄色に見えるようにしても、別の人には違って見える。あとは、r,g,bの次元での3Dビューが実際に何を提供するのかは、あまりわからないな。

それは3次元だよ。よく言われるCIEの図は色のボリュームの2Dスライスなんだ。1931年からその図は古くなってて、誤解を招くし、現代の色彩科学には合わないから、何度も置き換えられてきた。でも多くの人がそれを使ってる。最近の置き換え(CIEによる)はCIE 2015だよ。これについてのコメント [1] 現代の色モデルは3つのパラメータよりもずっと豊かで、人間の視覚は単に色の周波数だけじゃないからね。CIE 1931は低輝度、2度の視野、視覚の中心から導き出されたものだった。明るさが増すと、色の知覚が変わる。色はリニアじゃないし、sRGBとCIE 1931は人間の視覚のほんの一部を選んで、その部分をリニアな仮定で近似してる。現代のCIECAMモデルはリニアじゃないし、3パラメータでもない。色はリニアじゃないから(CIECAM02は6パラメータ [2] で、その後もいくつかある)。1世紀の実験や広い色域、HDRがCIE 1931を良いモデルとしては捨て去ったんだ。今はただの慣習で、徐々に高級なものに置き換わってきてる。良い入門書はマーク・フェアチャイルドの「Color Appearance Models」で、彼の技術論文も科学への出発点になるよ。[1] https://community.acescentral.com/t/cie-2015-cmfs-what-would... [2] https://en.wikipedia.org/wiki/CIECAM02

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